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稀土Y掺杂非晶态纳米Ni(OH)2的结构及其电化学性能研究

刘长久 , 孙丹 , 谷得龙 , 吴华斌

稀有金属材料与工程

以Tween-80/n-C4H9OH/c-C6H12/NiSO4水溶液体系,采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出稀土Y掺杂非晶态纳米级氢氧化镍粉体材料.采用XRD、SAED、SEM、TEM、EDS、Raman、IR,粒度分析和比表面等测试方法对所制备的粉体进行了结构形态表征,并对其充放电性能和交流阻抗谱进行测试.结果发现,适量稀土元素Y的掺入使非晶态纳米氢氧化镍的结构缺陷增多、无序性增强,平均粒度减小、比表面积增大,有利于降低其溶液电阻、电荷转移电阻和Warburg阻抗,从而提高其放电比容量.样品作为MH-Ni电池正极材料以0.2 C充放电,终止电压为1.0 V,当掺杂Y的质量分数为4%时,放电比容量达到333.3 mAh/g.

关键词: 微乳液 , 快速冷冻沉淀 , 稀土Y掺杂 , 非晶态 , 纳米氢氧化镍 , 电化学性能

钕掺杂非晶态Ni(OH)2的电化学性能

谷得龙 , 刘长久 , 刘爱芳

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.02.027

采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出Nd掺杂非晶态氢氧化镍粉体材料, 采用Raman, XRD, SEM和IR对其结构形态进行了表征分析, 并对其交流阻抗谱(EIS)和充放电性能进行了测量. 结果发现, Nd的掺入使非晶态氢氧化镍结构缺陷增多, 无序性增强, 电化学反应的电荷转移电阻降低, 材料的电化学性能和结构稳定性提高. 样品作为MH-Ni电池正极材料在恒流80 mA·g-1下充电5 h, 40 mA·g-1放电, 终止电压为1.0 V时, 放电电压稳定于1.240 V, 开路电位为1.474 V, 放电容量高达348.89 mAh·g-1, 并具有优良的电化学循环性能.

关键词: 微乳液快速冷冻沉淀法 , Nd掺杂 , 非晶态氢氧化镍 , 电化学性能 , 稀土

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