电极活性物质球形氢氧化镍的结构特征研究
来源期刊:功能材料2005年第11期
论文作者:沈湘黔 危亚辉 景茂祥 彭美勋
关键词:球形氢氧化镍; 结构特征; 质子传递; 电化学行为; spherical Ni(OH) 2; structural characteristics; proton diffusion; electrochemical behavior;
摘 要:球形氢氧化镍的微结构对氢镍电池(MH-Ni)镍电极的电化学性能有重要的影响.本文通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了用控制沉淀-结晶法制备的球形氢氧化镍的结构特征,并与传统非球形氢氧化镍进行了比较,同时讨论了球形氢氧化镍活性物质的电化学行为.研究结果表明,球形氢氧化镍粉体由微球颗粒组成,每一个微球由片状氢氧化镍叠砌而成,这种片状氢氧化镍晶粒又由约0.5nm厚的40层晶片组成,因而球形氢氧化镍是一种纳米结构材料.片状氢氧化镍晶粒在微球内基本上沿径向排列,晶粒之间相互连接形成三维网络结构,晶粒解理面之间存在许多孔隙或缝隙.这种结构在电池的充放电过程中具有良好的力学稳定性,微球内存在的孔隙或缝隙可以用作质子传递的通道而有利于缩短质子在固相中扩散的距离,从而降低电极极化和提高电极的电化学性能及使用寿命.
沈湘黔1,危亚辉2,景茂祥1,彭美勋2
(1.江苏大学材料学院,江苏,镇江,212013;
2.长沙矿冶研究院,湖南,长沙,410012;
3.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083)
摘要:球形氢氧化镍的微结构对氢镍电池(MH-Ni)镍电极的电化学性能有重要的影响.本文通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了用控制沉淀-结晶法制备的球形氢氧化镍的结构特征,并与传统非球形氢氧化镍进行了比较,同时讨论了球形氢氧化镍活性物质的电化学行为.研究结果表明,球形氢氧化镍粉体由微球颗粒组成,每一个微球由片状氢氧化镍叠砌而成,这种片状氢氧化镍晶粒又由约0.5nm厚的40层晶片组成,因而球形氢氧化镍是一种纳米结构材料.片状氢氧化镍晶粒在微球内基本上沿径向排列,晶粒之间相互连接形成三维网络结构,晶粒解理面之间存在许多孔隙或缝隙.这种结构在电池的充放电过程中具有良好的力学稳定性,微球内存在的孔隙或缝隙可以用作质子传递的通道而有利于缩短质子在固相中扩散的距离,从而降低电极极化和提高电极的电化学性能及使用寿命.
关键词:球形氢氧化镍; 结构特征; 质子传递; 电化学行为; spherical Ni(OH) 2; structural characteristics; proton diffusion; electrochemical behavior;
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