165-球形Ni_OH_2表面覆钴及其性能
UiO-66-NH_(2)接枝吡啶亚胺钴系催化剂的合成及催化乙烯齐聚性能
第39卷 2022年2月应用化学CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY第2期258-265DOI：10. 19894/j.issn. 1000-0518.210084 UiO-66-NH2接枝吡啶亚胺钴系催化剂的合成及催化乙烯齐聚性能唐静张娜*史冬旭张芳慧唐健杰(东北石油大学化学化工学院，大庆163318)摘要以金属有机骨架（MOFs)UiO>66-NH2和吡啶-2-甲醛为原料，采用后合成修饰法制备一种UiO~66-NH2接枝吡啶亚胺配体,然后以UiO-66-NH2接枝吡啶亚胺配体和C〇Cl24^0为原料，经配合反应，合成出一种 Ui(M)6-NH2接枝吡啶亚胺钴系催化剂。
采用傅里叶红外变换光谱（FT-IR)、X射线衍射（XK1))、扫描电子显微 镜(SEM)、电感耦合等离子体质谱（丨CP-MS)和氮气吸附-脱附等方法对合成产物的结构进行了表征，并考察 了该催化剂在乙烯齐聚反应中的催化性能。
研究结果表明，反应温度、n(Al)/r a(Co)和乙烯压力对催化乙烯 齐聚活性和产物选择性均有较大的影响，当以环己烷为溶剂，甲基铝氧烷（MA0)为助催化剂，在反应温度为25 T X A W C o)为1000、乙烯压力为1.0 MPa时，UiO>66-NH;接枝吡啶亚胺钴系催化剂催化乙烯齐聚的活性可达1.23 x105g/(m dl:,/h),对丁烯的选择性为88. 96%。
关键词金属有机骨架;乙烯齐聚;催化剂;反应;活性;选择性中图分类号:〇631 文献标识码:A文章编号：K X X W)518(2022)02>0258>08线性a-烯烃（L A〇S)作为一类重要的化工中间体被广泛应用于表面活性剂、添加剂、高级润滑油和 聚烯烃等领域[1_2]。
合成线性a-烯烃的主要方法为乙烯齐聚法，其核心技术为催化剂的设计合成与性能 评价[W1。
其中均相过渡金属催化剂因具有原料廉价易得、反应条件温和以及催化活性高等优点，在学 术界和工业领域掀起了研究的热潮[5_8]。
镍氢电池掺钴镍正极的研究进展
很好 的效果 。
进 行 了综 述 ， 统 归 纳 了 添 加 剂 Ｃｏ Ｃｏ Ｃｏ ＯＨ） 、 系 、 Ｏ、 （ ２
自从 １１ 年 爱 迪 生 申请 专 利将 钴 作 为 改善 镍 电 ９４
极性能 的 添加剂 以来 ， 元 素 作 为 镍 电极 的 添加 剂 受 钴 到广 泛关 注 。在 所有 添加 剂 中 ， 是研究 的最 早 、 钴 最多 也是最 深入 的添 加剂 口 。钴 对镍 电极 的作 用 可大致 归 ］
Ｃ ＯＯＨ 对 电池镍 正极 性 能 的善 及 覆 钴 工 艺 的研 究 ｏ
进展 ， 并对覆钴 工 艺的前景提 出 了新 的展 望 。 关键词 ： ＮｉＯＨ） ； （ ２ 改性 ； ｏ类添 加剂 Ｃ 中图分类 号 ： ＴＭ９ ２ ２ １ ． 文献 标识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ １９ ３ （０ ７ ０ — ６ ６０ １ ０ －７ １ ２ ０ ）５０ ９ —４
电动 车领域里 应用 的主 流 产 品 ， 电 动 汽 车发 展 中期 是 目标 的主要 能源 系统 之 一 ， 有 很 大 的 应用 和发 展 前 具 景［ ］ １ 。美 国 克 莱 斯 勒 （ ａｍｌ ｈ ｙ ｌ ） 福 特 Ｄ ｉ ｅ Ｃ ｒｓｅ 、 ｒ ｒ （ ｏ ｄ 、 用 （ ｅ ｅａ Ｍｏｏ ｓ 和 日本 丰 田 （ ｏ ｏａ Ｆ ｒ ）通 Ｇ ｎ ｒｌ ｔｒ ） Ｔ ｙｔ）
钴 类 添加剂 能改 善 ＮｉＯＨ） 的质 子电 导 ， （ ｚ 同时降 低氧化 电位 ， 高析 氧 电位 ， 提 因此可 以保 证充 电前 期 电 极 充分 充 电 ， ＮｉＯＨ） 充分 转化 为 Ｎｉ 使 （ ｚ ＯＯＨ， 并能遏 制氧气 的 析 出， 以提 高 充 电效 率 ， 加 电极 的 比容 量 。 增 这种作 用是 由于 Ｃ ｏ为变 价元 素 （ ２价或 ３价 ） 当 电极 ， 第一次 被 充 电时 ， 电极 电势使 金属 Ｃ ｏ首先被 氧化成溶 于碱性 电解 液 的 Ｃ 抖 ， 自单 质 Ｃ ｏ 来 ｏ的 Ｃ 。 来 自其 ｏ 及
电化学chapter6_电催化
氧气还原的电催化目的
① 避免经历二电子途径，产生过氧化氢，否则 对能量转换不利；
② 必须在尽可能高的电势1.229V下进行工作。
电催化剂的选择是实现二电子途径或四电子 途径的关键。
在大多数电极表面上，氧还原反应按2电子反应途径 进行，或2电子与4电子两种途径同时进行。
氧电极反应：氧气的阴极还原反应及析出反应。 氧气的阴极还原：空气电池及燃料电池中。 氧气的析出反应：电解水及阳极氧化法制备高
价化合物。
一、氧气的电催化还原
1．氧气还原的机理： 1）直接四电子反应途径
O2+4H++4e2H2O， =1.229v（酸性） 或
O2＋2H2O＋4e 4OH－，＝0.401V（碱性介质）
氢气的氧化：燃料电池的阳极反应。
一、氢气析出的电催化
总的电极反应：
2H3O++2eH2+2H2O（酸性介质中） 或2H2O+2eH2+20H-（中性或碱性介质中)
在许多金属上，氢析出超电势符合Tefel公式： c= a+ blgI
a= (-2.3RT/ nF )lgiº或 (-2.3RT/ nF )lgiº b= 2.3RT/ nF或 2.3RT/ nF
Electrode
干区 (no reaction)
H2
Gas ee-
电解质
反应区
反应区
淹没区 (reaction is slow because diffusion limitation)
质子交换膜燃料电池MEA的构成
阳极 阳极 Nafion 扩散层 催化层 膜
阴极 催化层
氢氧化镍复合纳米材料的制备和电化学性能研究
Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｆｏｕｒ ｐａｒｔｓ，ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ： １．Ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐａｒｔ，Ｆｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ，ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，ｃｌａＳｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｎａｔｕｒｅ ａｎｄ
ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ．
４．静止法．制备花状的氢氧化镍／金复合纳米薄膜。本法只是简单的将甲苯稀 释的三乙胺（微量）滴在含有硝酸镍和金纳米的混合溶液的表面，短时间后，待甲 苯挥发完，就会在气／液界面发现氢氧化镍／金的复合薄膜，本法制备的薄膜，同 样是接触气体的一面较为光滑，在接触液体的一面可以看到颗粒花状的微观形 貌。分别用膜的两面制备半胱氨酸、多巴胺、抗坏血酸以及葡萄糖的传感器进行 循环伏安特性比较，发现复合薄膜的两面在这些传感器中性能相差不大，但是在 碱性的电介质中，膜接触液体的一面存在较大的电容。
ｓｅｎｓｏｒｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｂｙ ｂｏｔｈ ｓｉｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｃｙｃｌｉｃ Ｖｏｌｔａｍｍｅｔｅｒ，ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｆｅｗ ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎ ｔｈｅ ａｌｋａｌｉｎｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ， ｏｎｅ ｓｉｄｅ ｏｆｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎ ｃｏｎｔａｃｔ、柝ｔｈ ｌｉｑｕｉｄ ｅｍｅｒｇｅｄ ａ ｌａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ．
碳球氧化镍复合材料的制备及其超级电容器性能研究
山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY•6•2020年第49卷碳球/氧化镰复合材料的制备及其超级电容器性能研究刘程成】，王玉锋2$，郭攀1，卞振涛1，王聪1，王红艳1(1•宿州学院，安徽宿州234000；2.安徽创佳安全环境科技有限公司，安徽宿州234000)摘要:采用三步法制备碳球/氧化］复合材料’首先，采用葡萄糖和甘氨酸以水热法制备碳球’其次，以碳球、六水合硝酸］和尿素为原料，在水热条件下合成前驱物’最后，在350七下将前驱物d烧得到碳球/氧化］复合材料’利用XRD和SEM等方法对材料的结构形貌进行表征’利用循环伏安法(CV)和恒流充放电法(GCD)探究材料的电化学性能’实验结果表明，通过空气d烧的样品中氧化］颗粒较小且分布比较均匀，导电性良好，相同电流下比电容最大，电化学性能优良’关键词:水热法;碳球/氧化］复合材料;超级电容器中图分类号:TM53文献标识码：A文章编号：1008-021X(2020)23-0006-03Preearation of Carbon Sphere/nicCel OxiCe Composite and Its Supercapacitor Performance Liu Chegcheng',Wang Yufeng2,Guo Pan1，—ian.Zhentao1,Wang Cong',Wang Hongyan1(1.Suzhou University,Suzhou234000,China；2.Anhui Chuangjib Safety and Environment Technology Co.,Ltd., Suzhou234000,China)Abstract:Carbon spheres/nickei oxide composites were prepared by a three-step method.Firstly,carbon spheres were prepared by hydrothermal method using glucose and glycine.Second-,the precursoe was synthesized from carbon spheres,nickei nitrate hexahydrate and urea under hydro thermai conditions.Finaty,the precursor as calcined at350壬th obtain carbon spheres/nickei oxide composites.The structure and morphology of the materials were characterized by XRD and SEM.The electrochemicai properties of the materials were investigated by cyclio voltammetry(CV)and galvanostatic charye discharye(GCD)-The results show that the nickei oxide particles in the samples calcined by aio were small and even-distriauted,and the conductivith was good.The specific capacitancc was the laryest under the same current,and the electrochemical performance was excellent.Key words:hydrothermal method；carbon sphere/nickel oxide composite；supercapacitor与普通电池相比，超级电容器因其电阻低、循环性好、功率密度高等优点而成为研究的热点［1］。
气液界面法组装的Ni_(3)(HITP)_(2)电致变色薄膜及其性能
收稿日期：2020‑10‑27。
收修改稿日期：2021‑02‑25。
国家自然科学基金(No.51972054)和中央高校基本科研业务费专项资金自由探索项目(No.18D110308)资助。
＊通信联系人。
E‑mail ：**************.cn第37卷第5期2021年5月Vol.37No.5798‑808无机化学学报CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY气液界面法组装的Ni 3(HITP)2电致变色薄膜及其性能李仕林1李然1陆子秋1王宏志＊,1,2李策3(1东华大学材料科学与工程学院，纤维材料改性国家重点实验室，上海201620)(2东华大学材料科学与工程学院，先进玻璃制造技术教育部工程研究中心，上海201620)(3东华大学机械工程学院，上海201620)摘要：由于缺乏可控的成膜技术，三亚苯类金属有机框架(MOFs)材料的应用受到了限制。
我们在气液界面组装了不同厚度的Ni 3(HITP)2薄膜(HITP 3-=2，3，6，7，10，11‑六亚氨基三亚苯)，并将制备的薄膜转移到导电玻璃表面。
利用X 射线衍射(XRD)、场发射透射电子显微镜(FETEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X 射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对样品的晶体结构、微观形貌和元素组成进行表征，采用紫外可见分光光度计以及电化学工作站对Ni 3(HITP)2薄膜的电化学和电致变色性能进行了研究和表征。
结果表明，得益于Ni 3(HITP)2电致变色薄膜的多孔结构和与电解液良好的接触，所得薄膜电极N‑20具有较短的着色响应时间/褪色响应时间(0.6/0.7s)，且着色效率可达530cm 2·C -1；而N‑50具有较大的光调制范围(740nm ，70%)。
关键词：金属有机框架；气液界面组装；电致变色；着色效率中图分类号：TN383；O614.81+3文献标识码：A文章编号：1001‑4861(2021)05‑0798‑11DOI ：10.11862/CJIC.2021.098Electrochromic Properties of Ni 3(HITP)2Films Assembled at Gas⁃Liquid InterfaceLI Shi‑Lin 1LI Ran 1Lu Zi‑Qiu 1WANG Hong‑Zhi ＊,1,2LI Ce 3(1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials,College of Materials Science and Engineering,Donghua University,Shanghai 201620,China )(2Engineering Research Center of Advanced Glass Manufacturing Technology,Ministry of Education,College of Materials Science and Engineering,Donghua University,Shanghai 201620,China )(3College of Mechanical Engineering,Donghua University,Shanghai 201620,China )Abstract:The lack of controllable film‑forming technology limits the further application of triphenylene‑based metal‑organic frameworks (MOFs).In this work,the gas‑liquid interface assembled Ni 3(HITP)2films (HITP 3-=2,3,6,7,10,11‑hexaiminotriphenylene)with different thicknesses were transferred on the conductive glass.X ‑ray diffraction (XRD),field emission transmission electron microscope (FETEM),field emission scanning electron microscope (FESEM),X ‑ray photoelectron spectroscopy (XPS)and Raman spectroscopy were used to characterize the crystal structure,element composition and microscopic morphology of the samples.The electrochemical and electrochromicproperties of Ni 3(HITP)2thin film were further studied and characterized.The results show that the Ni 3(HITP)2elec‑trochromic film with porous structure and large specific surface area can increase the contact area with the electro‑lyte.Thus,the obtained film N‑20had short coloring/bleaching time (0.6/0.7s)and high coloration efficiency (530cm 2·C -1),while N‑50had a large optical modulation range (70%at 740nm).Keywords:metal‑organic frameworks;gas‑liquid interface assembly;electrochromic;coloration efficiency第5期0引言电致变色(electrochromic，EC)指在电场作用下材料的光学性质发生可逆变化的现象，具有低功耗、多色彩和颜色记忆性等优点[1]，已经应用于智能窗、防眩光后视镜、显示伪装等领域[2‑3]。
水浴法合成羟基氧化钴
2014届毕业论文水浴法合成羟基氧化钴院、部：材料与化学工程学院*名：***指导教师：娄晓明职称副教授专业：无机非金属材料工程班级：材本1001完成时间：2014年5月目录湖南工学院2014届毕业设计（论文）课题任务书 (2)湖南工学院本科生毕业论文（设计）开题报告 (4)湖南工学院毕业设计(论文)工作进度检查表 (6)湖南工学院2014届毕业设计（论文）指导教师评阅表 (7)湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表 (8)湖工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表 (9)湖南工学院2014届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 (11)摘要 (12)Abstract (13)1 .前言 (14)1.1研究背景 (14)1.2羟基氧化钴的发展现状 (17)1.3论文主要研究内容 (17)2. 水浴法合成CoOOH (18)引言 (18)2.1实验原理 (18)2.2相关的实验用品 (18)2.3相关的实验仪器 (18)2.4实验内容 (20)标准组（80℃水浴加热） (20)对照组A（70℃水浴加热） (22)对照组B（60℃水浴加热） (24)3. 试验结果处理及样品检测 (26)3.1实验结果 (26)3.2所得CoOOH的XRD谱图 (27)3.3所得CoOOH的TEM图 (28)3.4结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)湖南工学院2014届毕业设计（论文）课题任务书学院：材料与化学工程学院专业：无机非金属材料工程湖南工学院本科生毕业论文（设计）开题报告湖南工学院毕业设计(论文)工作进度检查表湖南工学院2014届毕业设计（论文）指导教师评阅表学院：材料与化学工程学院专业：无机非金属材料工程湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表湖工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表注：此表中内容综述由学生填写，资格审查项目由指导教师填写。
湖南工学院2014届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表学院：材料与化学工程学院专业：无机非金属材料工程说明：最终评定成绩＝a+b+c，三个成绩的百分比由各学院自己确定，但应控制在给定标准的10％左右。
球形富氮炭材料的制备及其电化学性能
多孔炭 材料 成 了许 多研 究者共 同的心愿． 现如 今 ， 许
多研究 者 为制备 用作超 级 电容器 的富氮 炭材料 做 出 了很 大 的努力［ ］Ｋｉ 等通 过对 炭材料 进行 氨化 获 ４． ｍ
射线粉 末衍 射 仪 （ ｕＫ 一０ １ ４ ５ ｍ，０ｋ Ｃ ， ． ５ ０ ６ｎ ４ Ｖ， ２ １ 上 完成 的 ； ０ＩＡ） Ｉ 利用 Ｓ Ｍ－ ３ Ｓ扫 描 电子显 微 Ｅ ＸＬ ０
关键 词 ： 材 料 ； 吡 咯 ； 级 电容 器 炭 聚 超
中 图 分 类 号 ：ＴＭ５ １ ３ 文 献标 识 码 ：Ａ
近年来 ， 级 电容 器 由 于具 有 高 的功 率 输 出 和 超 能量 密度 而倍 受 关注 ， 同时还 具有循 环寿 命长 、 充放 电时间短 和高 的充 放 电效率 等优 点 ， 此 常被 当作 因 潜在 的高 功率 电源 ， 希望应 用 于电动 汽车 、 有 数字 通 讯设 备等领 域Ｉ ］ 众 所周 知 ， 响超 级 电容 器性 能 ｌ． 。 影 １ １ 球形炭 材料 的制 备 ．
球 形 富 氮 炭 材 料 的 制 备 及 其 电化 学 性 能 ＊
周 天祥 ，周 双 莉 ，邹武俊 ，莫 珊 珊 ，夏 南 南 ，袁 定 胜
（ 南 大 学 化 学 系 ， 米 化 学 研 究所 ， 东 广 州 ５ ０ ３ ） 暨 纳 广 １６ ２
摘 要 ： 以吡 略 为 单 体 、 ｅ Ｉ 氧化 剂 ， 过低 温水 热 法 制 备 出球 形 聚 吡 咯 （ Ｐ ）然 后 将 Ｐ ｙ在 Ｎ 保 Ｆ Ｃ 为 通 Ｐ ｙ， Ｐ 护下 直接 炭化 获 得 球 形 富 氮 炭 材 料 （ Ｃ） 借 助 ｘ 射 线 衍 射 （ Ｒ 、 描 电 镜 （ Ｅ ） 红 外 光 谱 （ Ｓ ． Ｘ Ｄ） 扫 ＳＭ 、 Ｆ Ｉ ） 元 素 分析 及 Ｎ Ｒ、 ｚ吸附 一 附 对 产 物 进 行 了 表 征 ． 脱 电化 学 测 试 结 果显 示 ， Ｃ电极 在 ６０ｍｏ／ ＯＨ 的 Ｓ ． ｌＬ Ｋ 电解 液 中 、 Ｏ ９ Ｏ １Ｖ 的 电势 范 围内 具 有 良好 的 电 容行 为 ， 一 ． ～ ． 比电 容 高 达 ２ ５Ｆ ｇ ３ ／ ．
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112 材料的电化学性能测试 按 1∶4 的质量比将样品和镍粉混合均匀 ,称取混合物约
012 g ,涂于泡沫镍 (江阴产 ,面密度为 300 g/ m2 ) 上 ,压成小薄 片 ,浸泡于 6 mol/ L KOH(江苏产 , ≥9010 %) 溶液中 ,在 L K98C 型电化学测试系统 (天津产) 上 ,用三电极体系进行循环伏安测 试 ,对电极为 Pt 电极 ,参比电极为 Hg/ HgO 电极 ,扫描速度为 01001 V/ s ,扫描范围为 - 01150～01450 V 。将相同质量的正极 材料按 SC 型 1 500 mAh 电池制造工艺制作成样品电池 。将制 备的覆钴 Ni (OH) 2 制成的电池分别称为 1 号 、2 号 、3 号和 4 号 样品电池 ,采用积分进料覆钴方式制备的材料制成的电池称为
图 3 样品电池的 1 C 放电曲线和 10 C 循环曲线 Fig13 1 C discharge curves and 10 C cycle curves of sample batteries
从图 3a 可知 ,本覆钴法制得的样品电池的放电平台 、容量 要高于其他外掺加钴制得的样品电池 ,说明本覆钴法的材料比 其他外掺加钴的导电性能高些 。从图 3b 可知 ,本覆钴法制得的 样品电池具有优良的高倍率充放电循环性能 。
电 池
230
BA TTER Y B IMON THL Y
第 37 卷
5 号样品电池 ,采用机械法外掺导电剂 (CoO) 制成的电池分别称 为 6 号 、7 号样品电池 。测试仪器为 BS9360 型电池性能测试装 置 (广州产) 。
2 结果与讨论
211 XRD 测试 未覆钴和覆钴 310 %的球形 Ni (OH) 2 的 XRD 图如图 1 所示。
表 1 材料及放电条件对比容量的影响 Table 1 The effects of material and discharge conditions to t he
specific capacity
电池 样品
Hale Waihona Puke 正极活性物 覆钴量1)/%
1 C 放电 比容量2)
/ mAh·g - 1
1
3109
229
2
3107
231
3
4137
259
4
4139
260
5
4139
258
6
3110
218
7
4140
241
10 C 放电 比容量2)
/ mAh·g - 1
Q 10 C∶
3 C 充电后的 1 C 放电比容量
Q1C
/ mAh·g - 1
190 82196∶100
212
191 82168∶100
224
227 87164∶100
第 37 卷 第 3 期 2007 年 6 月
电 池 BA TTER Y B IMON THL Y
Vol137 , No13 J un1 ,2007
球形 Ni (O H) 2 表面覆钴及其性能
唐琛明1 ,王兴威1 ,杨 锴2 ,沙永香1
(11 江苏省新动力电池及材料工程技术研究中心 ,江苏 启东 226200 ; 21 江苏海四达化学电源公司 ,江苏 启东 226200)
1 实验
111 材料的制备 将球形 Ni (OH) 2 (宜兴产 ,镍含量 ≥5610 %) 放入可翻转的
反应器中 ,用喷涂方法加入预先配制好的钴盐 (吉林产 ,钴含量 ≥2115 %) 水溶液 ,边翻转边蒸发 ,控制蒸发温度为 (80 ±5) ℃,
直至蒸发成干粉或胶状物 ; 再加入预先配制好的 NaOH 溶液 (江苏产 , ≥3210 %) ,边翻转边反应 ,控制反应温度为 (70 ±5) ℃,反 应 结 束 后 , 过 滤 、洗 涤 、烘 干 并 过 筛 , 得 到 表 面 包 覆 Co (OH) 2的球形 Ni (OH) 2 产品 ,测得其振实密度为 2105 g/ ml 。
Abstract :To improve t he electrochemical performance of spherical Ni (OH) 2 , cobalt coated spherical Ni (OH) 2 was obtained by spraying cobalt saline solution , t hrough oven drying and alkalization processes1 XRD and powder micro electrode cyclic voltammetry simulated charge2discharge tests were taken on it and sample battery was made for t he testing1 The material coated wit h 310 % cobalt had fine conductivity , t he tap density was 2105 g/ ml , t he 1 C and 10 C discharge specific capacity of electrode prepared was 260 mAh/ g and 228 mAh/ g , respectively1 Key words :spherical Ni (OH) 2 ; cobalt coated on t he surface ; charge2discharge at high rate
高能量密度 、高性能电池的需求量不断增大 ,对正极活性 材料的性能提出了更高要求[1 ] 。为了改善正极材料的电化学 性能 ,通常采取表面修饰处理或机械添加法 ,形成导电网络 。 球形 Ni (OH) 2 常用的表面修饰处理方法主要有两种 : ①在表面 利用化学镀的方法镀上一层金属镍膜 ; ②在其表面包覆一层 Co (OH) 2 [2 ]或 Co (OH) 3 (简称覆钴) ,生成一种稳定的 、在放电过 程中不被还原的高导电性物质[3 - 4 ] 。本文作者通过干燥结晶 , 先在球形 Ni (OH) 2 的表面形成一层均匀的钴盐层 ,然后进行碱 化处理 ,转化成 Co (OH) 2 ,以达到覆钴处理的目的 。
250
228 87169∶100
251
226 87160∶100
241
170 77198∶100
187
200 82199∶100
212
注 :1) 未覆钴球形 Ni (OH) 2 中所含钴的质量分数为 1138 % ,表中数 值为覆钴或机械法外掺钴的质量百分比 ;2) :1 C 充电然后放电 。
图 3 为样品电池的 1 C 放电曲线和 10 C 循环曲线 。
Cobalt coated on the surface of spherical Ni( O H) 2 and its perf ormance
TAN G Chen2ming1 ,WAN G Xing2wei1 , YAN G Kai2 ,SHA Yong2xiang1
(11Jiangsu New Power B attery and M aterial Engi neeri ng Technology Research Cent re , Qi dong , Jiangsu 226200 , Chi na ; 21 Jiangsu Highstar Chem ical Power S ou rce Co1 , L t d1 , Qi dong , Jiangsu 226200 , Chi na)
图 2 未覆钴和覆钴 310 %的球形 Ni (OH) 2 的循环伏安曲线 Fig12 CV curves of spherical Ni (OH) 2 wit hout coating cobalt and
coated wit h 310 % cobalt 从图 2a 可知 ,纯球形 Ni (OH) 2 在 01312 V 处出现氧化峰 , 峰 电 流 为 171362 mA , 在 01064 V 出 现 还 原 峰 , 峰 电 流 为 - 111882 mA 。从 图 2b 可 知 , 覆 钴 310 %的 球 形 Ni ( OH) 2 在 01306 V 处出现氧化峰 ,峰电流为 211165 mA ,在 01078 V 出现 还原峰 ,峰电流为 - 141945 mA 。覆钴 310 %的 Ni (OH) 2 的ΔE 比未覆钴的球形 Ni (OH) 2 低 01020 V ,而电流要大 3～4 mA ,说明 覆钴 310 %的球形 Ni (OH) 2 具有良好的循环性能和导电性能 。 213 电池性能测试 表 1 是覆钴方法及覆钴量对比容量的影响 。 从表 1 可知 ,随着钴含量的增加 ,电池的放电比容量增加 ; 相同的钴含量 ,采用本覆钴法要比机械外掺加钴的放电比容量 高出约 7 % ,比采用积分进料覆钴的放电比容量稍高 。同样 ,10 C 放电性能及 3 C 快速充电后的放电性能也存在明显的差异 , 显示了本覆钴法所得产品较好的高倍率充放电性能 。
图 1 未覆钴和覆钴 310 %的球形 Ni (OH) 2 的 XRD 图 Fig11 XRD patterns of spherical Ni (OH) 2 wit hout coating cobalt
and coated wit h 310 % cobalt 从图 1 可知 ,未覆钴的球形 Ni (OH) 2 为β型结构 ,特征峰 出现在 1912 °、3314 °和 3819 °处 ,覆钴 310 %的球形 Ni (OH) 2 的特征峰出现在 1911 °、3313 °和 3817 °处 ,且未发现其他的杂 峰 ,说明覆钴 310 %的球形 Co (OH) 2 的结构和未覆钴的一致 。 212 循环伏安测试 未覆钴和覆钴 310 %的球形 Ni (OH) 2 的循环伏安曲线如图 2 所示 。