本文關(guān)鍵詞：高堆積密度球形氫氧化鎳制備技術(shù)研究

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【摘要】：本文首先在普通攪拌反應(yīng)器中得到較優(yōu)的制備氫氧化鎳的工藝條件,再分兩方面進(jìn)行研究。其一,進(jìn)行摻雜劑的選取和研究,選取合適添加劑和添加量;其二,利用定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器合成氫氧化鎳樣品：通過定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器可以促進(jìn)反應(yīng)物料的微觀混合,強(qiáng)化反應(yīng)混合。本文通過實(shí)驗(yàn)篩選較優(yōu)的工藝條件、摻雜元素以及摻雜量,借助XRD、SEM、TG-DTA以及粒度分布等測試方法對氫氧化鎳樣品的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征和分析。同時,通過恒流放電和循環(huán)伏安法考察了氫氧化鎳樣品的電性能。本文采用普通攪拌反應(yīng)器制備出高堆積密度球形氫氧化鎳,探索出較優(yōu)合成工藝條件為加料速度0.4mL·min-1、反應(yīng)體系pH值11.8、反應(yīng)體系溫度50℃、混合堿液中氨水濃度6 M、陳化時間16 h、鎳離子濃度1.2 M。制備出球形氫氧化鎳的堆積密度能夠達(dá)到2.05 g·cm-3,通過電性能測試,測得其帶電比容量為263mAh·g-1、△Ea,o為0.10 V、△Ea,c為0.48 V。不同金屬摻雜球形氫氧化鎳的實(shí)驗(yàn)中,結(jié)果表明同時摻雜1%鈷、1%鋅、1%鎂的氫氧化鎳樣品在常溫和高溫下具有優(yōu)異的電性能表現(xiàn),在25℃時,其帶電比容量、△Ea,c、△Ea,o分別為292 mAh·g-1、0.36 V、0.14 V;在65℃時,其帶電比容量、△Ea,c、△Ea,o分別為288mAhg·g-1、0.38V、0.12 V。在定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器中進(jìn)行高堆積密度的球形氫氧化鎳制備實(shí)驗(yàn)中,考察了定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器的循環(huán)量和轉(zhuǎn)速對球形氫氧化鎳堆積密度的影響,當(dāng)轉(zhuǎn)速在1120r·min-1、循環(huán)量在600mL·min-1時,可以得到堆積密度為1.62g·cm-3的球形氫氧化鎳,其帶電比容量為262mAh·g-1。
【關(guān)鍵詞】：高堆積密度 球形氫氧化鎳 摻雜 定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ138.13
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRCT6-15
• 第一章 文獻(xiàn)綜述15-27
• 1.1 引言15
• 1.2 氫氧化鎳研究進(jìn)展15-20
• 1.2.1 氫氧化鎳材料基本性質(zhì)15-16
• 1.2.2 以氫氧化鎳為正極材料的電池的發(fā)展歷程16-20
• 1.3 球形氫氧化鎳制備方法20-23
• 1.3.1 絡(luò)合沉淀法20-21
• 1.3.2 緩沖溶液法21
• 1.3.3 電解法21-22
• 1.3.4 樹脂交換法22
• 1.3.5 水熱法22
• 1.3.6 水解法22
• 1.3.7 高能球磨法22-23
• 1.3.8 直接沉淀法23
• 1.3.9 硝酸氧化法23
• 1.4 對氫氧化鎳性能改進(jìn)23-24
• 1.4.1 添加劑對氫氧化鎳性能的影響23-24
• 1.4.2 對不同粒徑氫氧化鎳的摻雜24
• 1.5 定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器介紹24-26
• 1.6 本論文研究目的及意義26
• 1.7 本論文研究內(nèi)容26-27
• 第二章 普通攪拌反應(yīng)器中球形氫氧化鎳的合成27-49
• 2.1 引言27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分27-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器27-28
• 2.2.2 制備方法與過程28-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-47
• 2.3.1 不同加料速度對氫氧化鎳堆積密度的影響29-31
• 2.3.2 陳化時間對氫氧化鎳堆積密度的影響31-33
• 2.3.3 反應(yīng)溫度對氫氧化鎳堆積密度的影響33-34
• 2.3.4 硫酸鎳濃度對氫氧化鎳堆積密度的影響34-35
• 2.3.5 不同氨水濃度混合液中不同pH值下的氫氧化鎳堆積密度變化情況35-38
• 2.3.6 氫氧化鎳樣品的結(jié)構(gòu)表征38-40
• 2.3.7 熱重分析40-41
• 2.3.8 循環(huán)曲線分析41-44
• 2.3.9 氫氧化鎳的帶電比容量44-47
• 2.4 本章小結(jié)47-49
• 第三章 摻雜球形氫氧化鎳制備及其電性能研究49-63
• 3.1 引言49
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分49-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器49-50
• 3.2.2 制備方法與過程50-51
• 3.3 結(jié)果與討論51-62
• 3.3.1 摻雜鈷的球形氫氧化鎳51-53
• 3.3.2 摻雜鎂的球形氫氧化鎳53-54
• 3.3.3 摻雜鋅的球形氫氧化鎳54-56
• 3.3.4 共同摻雜球形氫氧化鎳56-62
• 3.4 本章小結(jié)62-63
• 第四章 采用定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器制備球形氫氧化鎳63-71
• 4.1 引言63
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分63-65
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器63-64
• 4.2.2 制備方法與過程64-65
• 4.3 結(jié)果與討論65-69
• 4.3.1 定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器不同轉(zhuǎn)速對樣品堆積密度的影響65-66
• 4.3.2 不同循環(huán)量對樣品堆積密度的影響66-67
• 4.3.3 氫氧化鎳樣品的SEM表征67-68
• 4.3.4 電化學(xué)性能比較68-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第五章 結(jié)論與建議71-73
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 建議72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-79
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79-81
• 導(dǎo)師和作者簡介81-82
• 導(dǎo)師簡介81
• 作者簡介81-82
• 附件82-83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1018184