鎳氫電池正極材料納米氫氧化鎳的合成新方法研究.pdf

1、本研究提出了一種水熱反萃液相合成新方法,并通過反萃取負(fù)載鎳的有機(jī)相成功地制備了鎳氫電池正極材料納米β-Ni(OH)2。運(yùn)用X射線粉末衍射(XRD)、紅外光譜儀(IR)、透射電子顯微鏡(TEM)和掃描子顯微鏡(SEM)等檢測手段對樣品的性能進(jìn)行了表征,結(jié)果表明水熱反萃法制備的樣品其物相單純、形貌規(guī)范、粒度小且分布均勻；電化學(xué)測試表明:樣品的電化學(xué)性能優(yōu)良,放電比容量和放電平臺高,循環(huán)性能較好,適宜高倍率下放電。
　　 本文重點(diǎn)探索

2、了從負(fù)載鎳的環(huán)烷酸-異辛醇體系和P204-煤油體系中反萃取金屬鎳制備β-Ni(OH)2的方法和相關(guān)的因素影響。
　　 對環(huán)烷酸-異辛醇體系,主要探討了水相pH值、反萃溫度和時(shí)間等因素對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形貌和粒度等的影響,結(jié)果表明:水相的pH值和反萃溫度對產(chǎn)品性能的影響最為顯著；在140～240℃的溫度范圍,用純的水相反萃負(fù)載鎳的環(huán)烷酸-異辛醇體系2小時(shí),可以合成高品質(zhì)的球形納米β-Ni(OH)2。對P204-煤油萃取體系考察了水相氫氧

3、化鈉濃度、反萃溫度和時(shí)間、表面活性劑種類及用量、水相與有機(jī)相的體積比等條件對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形貌和粒度等的影響。結(jié)果表明:對產(chǎn)品影響最大的是水相氫氧化鈉的濃度,然后依次是反應(yīng)溫度、表面活性劑用量和反應(yīng)時(shí)間；在80℃的溫度下,用1.0 mol·L-1 NaOH的水相反萃負(fù)載鎳的P204-煤油體系3小時(shí),可以獲得粒度更小的球形納米β-Ni(OH)2。
　　 作為對照,本研究還采用了沉淀轉(zhuǎn)換和絡(luò)合沉淀的傳統(tǒng)液相方法制備了β-Ni(OH)2。

4、對比制備工藝發(fā)現(xiàn),水熱反萃法具有合成時(shí)間短、耗能低、藥品消耗少、環(huán)境友好(有機(jī)相和水相可以循環(huán)使用)和方法簡單等優(yōu)點(diǎn),更適合工業(yè)化生產(chǎn)；對比樣品的性能發(fā)現(xiàn),水熱反萃法制備樣品的形貌規(guī)范、粒度較小且分布均勻,樣品的電化學(xué)性能更為優(yōu)良。
　　 電化學(xué)性能研究表明:采用水熱反萃法合成樣品的充放電性能優(yōu)于其它方法；從負(fù)載鎳的P204-煤油體系合成樣品的性能優(yōu)于環(huán)烷酸.異辛醇體系合成樣品的性能。本文通過合成納米β-Ni(OH)2顯著提高了