鋅鎳電池屬于堿性鎳基二次電池中的一種,具有能量密度高、功率密度大、原料來源廣、安全環(huán)保和價格低廉等優(yōu)點;是一種不僅可能取代鉛酸電池和鎳鎘電池等傳統(tǒng)水溶液電池,而且可能取代具有安全隱患、有限的鋰資源和高成本等缺陷的鋰離子電池的一種電池。傳統(tǒng)的鋅鎳電池采用β-Ni（OH）₂為正極材料,但是β-Ni（OH）₂的理論容量只有289 mAh g^-1,經(jīng)過多年的發(fā)展實際電化學(xué)性能已經(jīng)接近理論值,發(fā)展空間有限。因此研究開發(fā)具有更高容量和更好循環(huán)性能的新的正極材料成為一項有意義的挑戰(zhàn)。本文在前人的研究基礎(chǔ)上,設(shè)計合成新的含碳鎳基復(fù)合材料,并將它們用做鋅鎳電池正極材料,研究其電化學(xué)行為,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）首次以葡萄糖(C₆H₁₂O₆·H₂O)為碳源,以氯化鎳（NiCl₂）為鎳源,尿素（CO（NH₂）₂）作堿,在160℃條件下采用一鍋水熱法原位合成得到了含碳的球形介孔α-Ni（... 

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【學(xué)位級別】：博士

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氫氧化鎳在KOH溶液中充放電時不同相的轉(zhuǎn)換關(guān)系Bode圖

重慶大學(xué)博士學(xué)位論文16儀器名稱型號生產(chǎn)廠家電化學(xué)工作站CHI660E上海晨華儀器有限公司電池測試儀LANHECT2001A武漢藍電電子股份有限公司X射線衍射儀X’Pert荷蘭PANalytical掃描電子顯微鏡JSM-7600F日本JEOL元素分析儀varioELcube德國ELEMENTAR高分辨透射電鏡JEOL-2100F日本JEOLX射線光電子能譜儀ESCALAB250Xi美國Thermo-Fisherscientific紅外光譜儀NicoletIR550II美國ThermoFisherScientific拉曼光譜儀LabRAMHREvolution法國JobinYvonS.A.S全自動比表面分析儀Quadrasorb2MP美國Quantachrome2.3材料制備方法2.3.1水熱法原位合成α-Ni(OH)2/C復(fù)合材料方法本文所用化學(xué)原料皆為市售分析純，未進行進一步處理。典型的水熱合成α-Ni(OH)2/C復(fù)合納米材料操作：將8mmol氯化鎳(NiCl2·6H2O,1.9g)磁力攪拌溶解在80ml去離子水中，然后加入1mmol葡萄糖(C6H12O6·H2O,198mg)和6mmol尿素(CO(NH2)2,360mg)，繼續(xù)攪拌30分鐘，得到均勻的混合溶液。然后將混合溶液倒入100ml的內(nèi)襯中，在高壓反應(yīng)釜中160℃保溫6小時。待自然冷卻后，將得到的混合物倒入大燒杯中，先用去離子水洗滌三次，再用無水乙醇洗滌三次，過濾后在鼓風(fēng)干燥箱中80℃干燥10小時，得到的黑色的粉末即為合成的產(chǎn)物。不含碳的氫氧化鎳用同樣的方法合成，只是在原料中不加葡萄糖，得到的不含碳的氫氧化鎳為藍色粉末。同樣的水熱條件下，當(dāng)只加入1mmol葡萄糖(C6H12O6·H2O,198mg)水熱反應(yīng)時，得到黑色粉末碳。水熱合成流程示意圖如圖2.1所示。圖2.1材料制備工藝流程Fig2.1Processdemonstrationofmaterialpreparation

2實驗方法21圖2.2吸附等溫線分類圖Fig2.2Thediagramofadsorptiondesorptionisothermclassification圖2.3三電極體系示意圖Fig2.3Aschematicdiagramofthethreeelectrodesystem本文三電極體系采用合成的粉末為活性材料制作的電極為研究電極，汞/氧化汞電極為參比電極（堿性溶液中常用的參比電極，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為0.0977V

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]鋅鎳電池正極材料鎳鋁層狀雙氫氧化物的制備、結(jié)構(gòu)與性能[D]. 楊建鋒.華南理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]介孔碳/金屬氧化物納米復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 蔣媛媛.上海交通大學(xué) 2014



本文編號：3371401