一、电极表面修饰对MH/Ni电池性能的影响（论文文献综述）
许照祥[1]（2021）在《电解反应电极表面气体传质的改善方法研究》文中指出
吴冉[2]（2021）在《碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究》文中提出超晶格La-Y-Ni基储氢合金克服了 LaNi5基合金容量低和La-Mg-Ni基储氢合金制备困难的缺陷,得到了广泛的研究。La-Y-Ni基合金制备工艺简单,放电容量高,但仍存在在碱性电解液中易腐蚀,倍率性能有待提高的问题。本文采用磁悬浮感应熔炼法制备了（LaSmY）（NiMnAl）3.5合金,分别选取石油沥青、蔗糖、葡萄糖、壳聚糖为碳源,通过低温烧结,制备得到碳包覆合金样品,并与机械混合碳粉制备的合金性能进行比较。采用XRD、SEM和电化学性能测试等方法研究了合金样品的物相结构、表面形貌和电化学性能,利用Raman和FTIR光谱分析了不同碳源在合金表面形成碳的组成成分和结晶状态,探究了碳包覆量和碳源种类对合金电化学性能的影响及机理。以沥青为碳源对合金进行碳包覆,电化学结果表明,碳包覆后合金电极的放电容量较未包覆的合金降低,但循环稳定性提高。且碳包覆后合金电极的放电容量和倍率性能随着碳包覆量的增加先增大后减小。碳包覆量为0.5 wt%时,合金电极具有最好的电化学性能,其Cmax降低最小,由350.5 mAh/g降低至345.7 mAh/g,HRD1200由67.99%提高至72.49%,循环300次后合金电极的容量保持率S300由73.75%提高至79.44%。动力学测试结果表明适当的碳包覆量可以提高合金表面的电催化活性和导电性,降低电荷转移阻抗,加快氢在合金中的扩散速率和电荷的转移速率,从而提高合金电极的倍率性能。降低烧结温度,以蔗糖为碳源,结果表明,碳包覆合金电极的放电容量、倍率性能和循环稳定性随着碳包覆量的增加先增大后减小。当碳包覆量为0.3 wt%时,合金电极的电化学性能最优越,其Cmax从354.5 mAh/g提升至359.0 mAh/g,高倍率放电性能HRD1200由65.84%提升至74.39%,容量保持率S300由73.15%提升至80.01%。拉曼光谱的分析结果表明,合金表面碳的粒径越小,对应碳的石墨化程度和导电性越高,越有利于合金的放电容量和倍率性能的提高。采用不同有机物为碳源对合金进行碳包覆,结果表明碳包覆能有效提高合金的循环稳定性。其中采用蔗糖、壳聚糖和葡萄糖为碳源,能有效地提高合金的Cmax和HRD。机械混合碳粉不能实现碳的均匀分布,因此对合金性能的提升效果较碳包覆的差,其中,蔗糖为碳源制备的碳包覆合金电极的性能最佳。拉曼和红外光谱结果表明,不同碳源碳化后在合金表面形成的碳为sp2和sp3混合结构的无定型碳,碳源在碳化过程中流动性越好、形成的碳分布越均匀且未完全碳化的残留物越少,碳的石墨化程度和导电性越高,对合金的电化学性能的提高效果越显着。
黄建灵[3]（2020）在《镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能》文中进行了进一步梳理镍氢（Ni-MH）电池具有动力性能好,工作温度宽,安全性好,但其能量密度偏低的短板使其应用受到较大的局限。Mg基合金具有电化学容量高（Mg2Ni H4的理论电化学容量为999 m Ah/g）和资源丰富等优点,使用Mg基合金电极将大幅度提高Ni-MH电池的能量密度,是Ni-MH电池负极的理想材料。然而,Mg基合金电极在充/放电循环过程中容量衰减特别严重,前人的研究中将其归因于Mg在电解液中的腐蚀。所以,在过去的几十年的研究工作中,主要是期望通过抑制Mg的腐蚀来提高Mg基合金电极的循环稳定性,采用的方法包括表面改性、与其他材料复合、合金多元化和电解液改性等。但是,Mg基合金电极循环稳定性的提高非常有限,仍不能满足Ni-MH电池负极的商用要求。在前人研究的基础上,本文致力于揭示Mg基合金电极容量衰减的相关机理并提高其循环稳定性,为研发电化学性能优异的Mg基合金电极提供新方法。另外,本研究探索了采用四甲基氢氧化铵（TMAH）电解液和高浓度LiOH+Li2SO4电解液对Ni-MH电池电化学性能的影响,为提高Ni-MH电池的循环寿命和能量密度提供新思路。本文研究采用球磨法制备的非晶Mg-Ni合金具有较高的电化学容量,但其容量在充/放电循环中快速衰减。为了揭示球磨法制备的Mg-Ni合金的电化学容量来源及其容量衰减的机理,本文系统对比研究了Mg2Ni合金,纳米晶Mg2Ni合金和非晶Mg0.5Ni0.5合金的气-固吸放氢和电化学吸放氢性能,以及合金电极在循环过程中的结构变化。结果表明,球磨Mg-Ni合金电极的电化学容量来自合金中非晶Mg Ni相的脱氢反应,并非来自Mg2Ni相,因为Mg2Ni H4在电化学作用下不能脱氢。除了合金电极的腐蚀外,氢致晶化也是非晶Mg-Ni合金电极容量衰减的一个主要原因。非晶Mg-Ni合金电极的氢致晶化速率和腐蚀速率均与充电容量成正比关系。在高充电容量下,非晶Mg Ni容易晶化成Mg2Ni H4相,合金粉化速率也增加,导致其容量快速衰减。相反,在低充电容量下,合金的氢致晶化反应和粉化速率并不明显,所以合金电极的循环性能相对较好。添加Ti对Mg-Ni非晶的电化学循环稳定性有一定的提高,为了揭示添加Ti对球磨Mg-Ni合金电化学性能的影响机制,系统对比研究了Mg0.50Ni0.50、Mg0.45Ti0.05Ni0.50和Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的电化学性能,以及合金在循环过程中的结构变化。本研究发现,Ti的添加之所以能提高球磨Mg-Ni合金电极的循环寿命,是因为提高了合金中非晶相的稳定性,抑制了氢致晶化反应的发生。Ti的添加并没有提高合金电极的抗腐蚀性能,这推翻了前人提出的添加Ti改善循环稳定性是因为提高了抗腐蚀能力的机理。另外,Ti的添加使合金中有纳米晶Ti Ni相生成,从而提高了合金电极的动力学性能和高倍率性能（HRD）。在300 m A/g的放电电流密度下,Mg0.50Ni0.50、Mg0.45Ti0.05Ni0.50和Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的HRD值分别为41.7%、83.7%和90.3%。而在1200 m A/g的放电电流密度下,HRD值分别为26.7%、34.8%和46.2%。Ti的添加提高了非晶Mg-Ni合金中非晶相的稳定性,但没有抑制合金电极的腐蚀,其容量衰减依然很严重。为了减少Mg基合金电极的腐蚀,本研究尝试使用TMAH溶液作为电解液。相比于6M KOH,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在4.5M TMAH电解液中的腐蚀速率更小,因此具有更好的循环稳定性。经过100次循环后,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在4.5M TMAH的放电容量为210 m Ah/g,而6M KOH电解液中只有69 m Ah/g。Mg0.40Ti0.10Ni0.50-Ni（OH）2电池在4.5M TMAH中的自放电也远小于在6M KOH中。另外,在4.5M TMAH中添加少量Cu（OH）2后,Cu2+在充电过程中还原沉积到Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的表面,进一步提高了合金电极的循环稳定性。经过100次循环后,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极还具有313 m Ah/g的放电容量。合金电极表面沉积的Cu也促进了合金电极表面的电化学反应速率。最后,为了提高Ni-MH电池的工作电压,本研究尝试使用高浓度LiOH+Li2SO4溶液作为Ni-MH电池的电解液。在LiOH+Li2SO4溶液中,Li2SO4的溶解度随着LiOH浓度的增加而减小,溶液的离子电导率增加。高浓度LiOH+Li2SO4溶液的电化学窗口比6M KOH和5M LiOH溶液的宽。由AB5型合金电极与Ni（OH）2正极配对的Ni-MH电池在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的工作电压显着高于在传统的6M KOH电解液中,从1.28 V（6M KOH）提高到1.34 V（5M LiOH+0.8M Li2SO4）。由电化学比容量更高的Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极与Ni（OH）2配对成全电池,在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的放电比能量高达169 Wh/kg。此外,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的腐蚀速率小于在6M KOH电解液中。因此,采用该电解液不仅能提高能量密度,也有利于提高循环寿命。
张奇[4]（2019）在《高性能氟化铁微纳结构电极的制备与储锂性能研究》文中认为近年来,过渡金属氟化物（MxFy,M=Fe,Mn,Co,Cu等）因具有高比容量成为锂离子电池正极材料研究热点。氟化铁因具有高容量、高电压和低成本等优点成为非常有潜力的锂离子电池正极材料。受益于高离子键特性和小分子量,氟化铁与锂反应电位高达2.73 V,比容量237 mAhg-1。在各种晶体形式的氟化铁中,Fe F3·0.33H2O具有独特的优点。与不含结晶水的普通Re O3型Fe F3相比,六方钨青铜型Fe F3·0.33H2O具有独特的隧道结构和更好的电化学活性。尽管有许多优点,但Fe F3·0.33H2O的实际应用仍然面临一些问题,例如导电性差和电极可逆性有限。本论文利用多种方法制备了不同纳米结构的Fe F3·0.33H2O,同时将其和不同碳材料进行复合,构筑出高性能微纳结构电极。对材料的合成机理进行了探讨,同时深入研究了材料的储锂性能以及影响因素。主要研究内容如下:以生物质海苔为原料制备N,O-双掺杂多孔碳（3DPC）,进一步以3DPC为基体通过液相反应和氟化过程制备得到Fe F3·0.33H2O@3DPC复合材料（FF@3DPC）。FF@3DPC中Fe F3·0.33H2O的颗粒尺寸为纳米级（20 nm）,可以有效缩短电极反应过程中Li+的传输距离,促进嵌锂反应的快速且彻底的进行。另一方面,高导电性的3DPC具有高速电子转移通道,基于纳米Fe F3·0.33H2O和3DPC两者之间的协同作用,FF@3DPC表现出优异的高倍率性能。在1 C倍率下比容量高达170 mAhg-1,在20 C倍率下容量依然能够达到104 mAhg-1。同时,FF@3DPC具有优异的循环稳定性。在1 C倍率下循环200圈后容量保持率高达91%。即使在5 C的高倍率下循环500圈后比容量仍然高达101 mAhg-1,每一圈的衰减率仅为0.046%。以含铁金属有机框架MIL-53为模板通过高温碳化和HF蒸汽氟化制备了高度石墨化碳层包覆的Fe F3·0.33H2O复合材料（GCF）。在高温碳化过程中前驱体MIL-53中的Fe元素原位自催化形成高度石墨化的多孔碳骨架,氟化后平均粒径为6.14 nm的Fe F3·0.33H2O纳米颗粒均匀分布其中。基于高导电性的多孔碳骨架和超小的Fe F3·0.33H2O粒径,GCF复合材料具有优异的储锂性能。在20 C高倍率下材料的比容量达到86 mAhg-1。在1 C倍率下循环50次后比容量为162 mAhg-1,具有95%的容量保持率,在5 C倍率下循环300次后,容量保持率为89%,容量衰减率为0.036%/圈。以碳纳米管和多孔石墨烯作为导电碳,含氟离子液体为氟源通过溶剂热方法制备了石墨烯/碳纳米管/Fe F3·0.33H2O复合材料（GCFF）。一维的碳纳米管和二维的石墨烯片构筑出三维导电网络,微纳多级结构的Fe F3·0.33H2O颗粒镶嵌三维导电网络中具备快速的离子、电子转移通道。GCFF材料表现出优异的倍率性能和循环性能。负载量为1 mg cm-2的GCFF在1 C倍率下比容量高达165 mAhg-1,在20 C的高倍率下仍能拥有70 mAhg-1的比容量。在1 C倍率下充放电循环100次后仍然可以保持128 mAhg-1的比容量。此外,负载量为5 mg cm-2时在1 C倍率下材料比容量依然高达153 mAhg-1。以含氟离子液体为氟源通过溶剂热方法在钛箔表面生长Fe F3·0.33H2O垂直纳米片阵列,并进一步通过石墨烯量子点进行表面修饰,构筑石墨烯量子点修饰的Fe F3·0.33H2O阵列电极（GQDs@FFNA）。阵列电极避免了导电剂、粘结剂的使用可直接作为正极片使用。石墨烯量子点可以有效降低Fe F3·0.33H2O阵列电极的传荷电阻,同时能够避免Fe F3·0.33H2O纳米片与电解液的直接接触,减少副反应的发生。基于这些特点,GQDs@FFNA表现出良好的高倍率性能和长循环性能。GQDs@FFNA在20 C的高倍率下仍能拥有113 mAhg-1的高比容量,在2 C倍率下循环1000次后依然可以保持96 mAhg-1的比容量,容量衰减率仅为0.03%/圈。
杨文宇[5]（2018）在《表面修饰对锂离子电池性能的改善及其老化抑制的研究》文中提出现今随着社会生产力的不断发展,人类的生产活动对太阳能等新型洁净能源有着巨大的需求量。目前,当务之急就是要有效解决能源的储存问题。相比于传统的铅酸电池,具备高比能量的锂离子电池成为首选的能量存储器件。作为锂离子正极材料的重要成员,磷酸铁锂正极材料因其高安全性、环境友好型、价格低廉,备受市场的青睐。然而为了有效地克服材料内禀的低导电率和迟缓的锂离子扩散速率,通常采用原位碳包覆、过渡金属离子掺杂以及颗粒尺寸纳米化等手段来提高磷酸铁锂的电化学性能。当然,运用自组装和模板法将纳米颗粒组装构建成微米二次颗粒也是相当新颖的改性方法。除此之外,直接在电极表面进行修饰在改善材料电化学性能上也是一种行之有效的方法。正如我们所知,电极与电解液之间的界面环境对于材料容量的发挥乃至整个电池性能的稳定都起到了至关重要的作用。首先,电解液中的氢氟酸会强烈攻击电极表面,造成材料中过渡金属的溶解,在高温下尤其严重。其次,电解液中的电解质与溶剂在超过一定电压范围会发生剧烈的氧化还原分解反应,在造成活性锂损耗的同时,生成的电绝缘分解物会增加电极表面的电子转移电阻。最终导致电池材料的电化学性能差强人意。而直接的电极表面修饰就犹如在电极表面构建一层隔离层,可有效地阻止电极表面与电解液之间的不良反应,确保电池具有良好的循环稳定性。另外值得提的是,磷酸铁锂中的锂离子从材料表面迁移出来需比其在块体内扩散要克服更大的势垒。而选择适当的材料对磷酸铁锂电极表面进行修饰可以降低势垒,从而提高锂离子的扩散系数。基于新能源的发展现状,秉承简单、直接、有效的思想,本论文分别利用超声喷雾技术和磁控溅射技术对磷酸铁锂电极片进行表面修饰,在获得优异电化学性能的同时,也对修饰之后的改善机理尤其锂离子动力学行为进行了系统的研究。此外,针对高镍三元材料也进行了表面的修饰工作,研究了其内在的作用机制。具体工作如下:首先,基于超声喷雾技术,我们利用自主设计搭建的极片表面修饰装置,将纳米硅颗粒均匀地分布在磷酸铁锂极片上。通过电化学测试表明,经纳米硅修饰的电极展现出更好的电化学性能。此外,相比于纯极片表面的严重粗化,有纳米硅修饰的电极则显示出更加完整的表面形貌,以及良好的材料结晶性。通过透射电镜测量可以发现,硅颗粒具有以结晶硅为核和无定形硅为壳的典型核壳结构,其无定形硅外壳所裸露出来的悬键可有效吸附电解液中的氢键,从而可以减缓氢氟酸对极片表面的攻击。其次,为了更加深入地研究纳米硅在材料充放电过程中所扮演的角色,结合拉曼光谱、X射线衍射和交流阻抗技术,系统地研究材料物相转变和锂离子扩散行为随充放电的变化情况。实验结果表明,经纳米硅均匀修饰的电极表现出更快的充放电速率和更深的充电深度。这是源于纳米硅可降低材料中锂离子的扩散势垒、增加锂离子的扩散速率。从交流阻抗测试中发现,在增强电池材料性能上存在着最佳的硅修饰量。最后,要大限度地实现对磷酸铁锂的饱和充电,恒压充电过程是必不可少的。然后,基于纳米硅所具有的保护性和促进锂离子扩散速率的特性,我们依托超声喷雾装置将纳米硅表面修饰运用到18650圆柱电池的制造过程中。将纳米硅均匀地分布在磷酸铁锂正极条上,以石墨碳为负极,二者被叠放卷绕组装成圆柱形电池。在高温测试的条件下,经纳米硅表面修饰的18650电池表现出良好的循环性能。经过一系列的物相表征和分析可知道,硅的加入使得圆柱电池的正极表面仍保持有较为完整的磷酸铁锂相,说明该全电池只有少量的锂损耗;对于负极,其表面依然具有较好的石墨结构而且只有少量的三氧化二铁沉积,更为重要的是表面拥有更薄的SEI膜生成。由此可知,硅的引入成功地抑制住了全电池中活性锂的损失。接下来,利用磁控溅射技术将以金属铜为核、铜的氧化物为壳的复合纳米颗粒均匀地修饰在磷酸铁锂极片上,在研究修饰量对磷酸铁锂电化学性能影响的同时,也对其增强机制进行了探究。实验结果表明,适量复合颗粒的加入,有利于磷酸铁锂倍率性能的提升,这是因为复合颗粒中的金属铜为极片表面上的活性颗粒提供了畅通的电子转移通道;另外,基于拉曼与X射线衍射检测发现,复合颗粒的引入使得电极仍然保持有较为完好的晶格结构。这是由于在复合颗粒表面主要包覆有氧化铜与氧化亚铜,它们有利于在电极表面构建人工隔离层,有效阻止强酸对电极表面的侵蚀。当有过多复合颗粒引入时,将不利于材料电化学性能的提升,这是因为氧化物包覆不完全的纳米铜颗粒会与电解液发生不可逆反应,将造成大量锂的不可逆损失。之后,采用磁控溅射技术,在LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2极片上溅射一层氧化铜,目地在于在活性颗粒与电解液之间构建一层缓冲层,改善电极与电解液界面间的化学环境。电化学测试结果表明,氧化铜镀层并不会明显地提高材料的倍率性能。当电池在高温条件下测试时,氧化铜的保护作用就逐渐突显出来,材料展现出较好的循环稳定性。原因在于高电压、高温度下,电解液与电极间的副反应就会愈加激烈,然而氧化铜的存在,在一定的程度上可以有效减缓电解液对电极的破坏。最后,利用磁控溅射成功地制备了以铝箔为衬底的磷酸铁锂薄膜。通过开尔文探针（KPFM）测量来获取LiFePO4、LixFePO4（LixFePO4表示磷酸铁锂薄膜充电到4.2V）和FePO4三个薄膜样品的功函数。发现LixFePO4的表面功函数大小处在LiFePO4和FePO4两个功函数的中间值附近,磷酸铁锂的两相共存脱锂模型也许可以解释这个现象。
王云钗[6]（2015）在《改性聚吡咯表面修饰对La-Mg-Ni基贮氢合金电化学性能的影响》文中研究说明La–Mg–Ni基AB3型贮氢合金作为金属氢化物-镍（MH-Ni）电池负极材料,因其具有较高的贮氢容量而受到广泛关注。但是,此类合金的高倍率放电性能（HRD）、循环稳定性和其他电化学性能不理想,限制了其工业应用。本文通过改性聚吡咯表面修饰的方法对合金进行表面处理,以提高合金的高倍率放电性能等电化学性能。经硫酸钠掺杂的聚吡咯表面修饰后的La0.80Mg0.20Ni2.70Mn0.10Co0.55Al0.10贮氢合金表面沉积了一层相对均匀的棉纤维状物质。掺杂聚吡咯化学修饰工艺相对较佳条件为:温度T=318 K,掺杂剂硫酸钠质量m=0.75 g,镀覆时间t=8 min。在此工艺条件下,生成的纳米聚吡咯具有良好导电性、电化学氧化还原可逆性和电催化活性,能够与贮氢合金电极之间发生电子交叉反应,从而,合金电极的电化学动力学性能得到显着改善。处理后合金电极在1800 m A/g电流密度下的高倍率放电性能（25.1%）比未处理合金（12.5%）提高两倍多,同时,放电电压也显着提高。处理后合金电极的电荷转移电阻显着下降,极限电流密度和氢扩散系数提高。掺杂态的聚吡咯拥有良好电化学可逆性等优点,但其导电性仍有待提高,因此,具有优良电催化活性和导电性的镍,用于和聚吡咯形成复合物,以提高聚吡咯导电性。同时,硫酸镍中的硫酸根又可起到掺杂聚吡咯的作用。经镍/聚吡咯复合处理后,贮氢合金颗粒表面生成了一层较为均匀的具有层片状和棉纤维状双重特性的物质。相对较佳工艺条件为:温度T=318 K,硫酸镍镀液浓度为1.8 g/L,镀覆时间t=8 min。在此工艺条件下,与未处理合金相比,处理后合金电极的动力学性能显着提高。在1800 m A/g电流密度下的高倍率放电性能提高了10.2%。荷电保持率提高了5.0%。处理后合金电极的电荷转移电阻显着下降,极限电流密度和交换电流密度提高。
李倩,高峰,吉力强,曹慧,王永光,徐津,景永强[7]（2014）在《储氢合金表面处理的研究进展》文中研究说明系统介绍了近年国内外储氢合金表面处理工艺的研究进展,并讨论了各种处理工艺对储氢合金电化学容量、电催化活性、循环稳定性、高倍率放电能力、活化以及自放电等各个方面性能的影响。
沈文卓[8]（2012）在《高分子聚合物微包覆作用及对贮氢合金电化学性能的影响》文中提出本文利用导电高分子自聚合反应在贮氢合金颗粒表面生成聚合物的方法，对稀土基AB5型和稀土-镁-镍基AB3型贮氢合金进行了微包覆处理，研究了微包覆作用及对贮氢合金电化学性能的影响。实验研究了化学修饰聚苯胺、电沉积聚苯胺、化学修饰聚吡咯、化学修饰聚苯乙烯以及镍/聚苯胺复合处理等不同导电高分子微包覆作用条件和方法。采用FE-SEM、FT-IR和UV-vis光谱分析等方法全面分析了处理后合金的表面微观结构，通过恒电流充/放电方法和测试交换电流密度、极限电流密度、氢扩散系数等动力学参数考察了合金电极的电化学性能，探讨了导电高分子微包覆作用对贮氢合金电化学性能的影响机制。经化学修饰聚苯胺处理后的AB5型(La0.64Ce0.25Pr0.03Nd0.08Ni4.19Mn0.31Co0.42Al0.23)贮氢合金和AB3型(La0.80Mg0.20Ni2.70Mn0.10Co0.55Al0.10)贮氢合金表面均出现了珊瑚状聚苯胺膜层。合金电极的最大放电容量与高倍率放电性能均随着处理时间的增大而呈现先升高后降低的趋势。当处理时间t=10min时，合金电极的动力学性能良好。经化学修饰聚苯胺处理后，放电电流密度在1500mA g–1下， AB5型贮氢合金电极HRD由18.5%增加到45.0%；稀土-镁-镍基AB3型贮氢合金电极HRD由12.5%增加到30.4%。为了提高处理效率，采用自制电沉积装置对的AB5型(La0.64Ce0.25Pr0.03Nd0.08Ni4.20Mn0.30Co0.42Al0.23)贮氢合金和AB3型(La0.80Mg0.20Ni2.70Mn0.10Co0.55Al0.10)贮氢合金进行电沉积聚苯胺处理。经电沉积聚苯胺处理后合金颗粒表面出现的聚苯胺膜层较聚苯胺化学修饰处理更为均匀。合金电极的最大放电容量与高倍率放电性能均随着处理电压和时间的增大而呈现先升高后降低的趋势。当处理电压U=2V、处理时间t=1min时，合金电极的动力学性能良好。经电沉积聚苯胺处理后，当放电电流密度在1500mA g–1时，AB5型贮氢合金电极HRD由27.4%增加到42.0%；稀土-镁-镍基AB3型贮氢合金电极充/放电循环200周后容量由281mAh g-1增大到295mAh g-1。为了减少导电高分子修饰过程中毒性单体对环境造成的污染，采用化学修饰覆聚吡咯的方法对AB5型(La0.65Ce0.25Pr0.02Nd0.08Ni3.85Mn0.39Co0.73Al0.31)贮氢合金进行处理。经化学修饰聚吡咯处理后的AB5型贮氢合金表面出现了海绵状聚吡咯膜层。合金电极的循环稳定性与高倍率放电性能均随着处理时间的增大而呈现先升高后降低的趋势，且经掺杂剂掺杂后表现出较好的电化学性能。当处理时间t=8min，Na2SO4作为掺杂剂时，贮氢合金电极表现出良好的动力学性能。经化学修饰聚苯乙烯处理后的AB5型(La0.65Ce0.25Pr0.02Nd0.08Ni3.85Mn0.39Co0.73Al0.31)贮氢合金表面出现了网片状聚苯乙烯膜层。当处理时间t=1min时，贮氢合金电极的动力学参数：交换电流密度I0、极限电流密度IL、氢扩散系数D增大，电极表面电荷转移阻抗Rct减小。化学修饰聚苯乙烯处理后，贮氢合金电极高倍率放电性能和循环稳定性均得到良好的改善。为了进一步提高处理效果，这里对传统金属镍镀覆处理和高分子微包覆处理进行结合，对贮氢合金进行了镍/聚苯胺复合表面处理。经镍/聚苯胺复合表面处理后的AB5型(La0.65Ce0.25Pr0.02Nd0.08Ni3.85Mn0.39Co0.73Al0.31)贮氢合金表面出现了镍和聚苯胺双重特征膜层，合金电极的循环稳定性与高倍率放电性能均有所提高并表现出良好的动力学性能。
张青青[9]（2011）在《镍氢动力电池负极关键技术的研究》文中研究表明Ni/MH电池的负极（以下简称MH负极）对镍氢动力电池性能的影响至关重要,MH负极的关键技术包括负极配方、添加剂的选择、电极（活性物质）表面改性、粘合剂和导电剂的选择等方面。本文在综述国内外MH负极关键技术的基础上,利用固相合成的纳米Co3O4作为添加剂,研究了其对AB5型储氢合金性能的影响并探讨了其作用的机理；同时还重点研究了热碱加还原剂处理、不同配方的粘合剂、不同配方的导电剂对AB5型储氢合金性能的影响。重点研究了Co3O4添加剂对MH电极电化学性能的影响,目前关于Co3O4在MH负极做添加剂已有人做了少量研究,但是对其作用的机理不清楚,本文做了详细研究。研究表明,添加Co3O4的储氢合金电极形成了二次放电平台,提高电极放电容量,并且它的加入也减缓合金颗粒氧化过程,改善了电极循环稳定性。ICP、XRD、FTIR和CV测试表明Co3O4是通过溶解-沉积机制在作用的,首先Co3O4在电解液中发生溶解反应,Co（OH）2在充电初期被氧化成导电性很强的CoOOH,而其与Co（OH）2以及Co之间的转换都是可逆的。重点研究了对储氢合金粉进行热碱加还原剂处理对MH电极电化学性能的影响。研究表明,经过碱复合处理后的储氢合金粉表面Ni元素多了3.95%,该富镍层具有较高的电催化活性,CV和EIS测试结果显示表面还原处理明显改善了MH电极表面电催化性能,经碱复合处理后的电极比未处理的电极具有更大的阳极峰面积并且电化学反应阻抗明显减小。处理后电极的比容量、活化性能、倍率充电效率及高倍率放电性能提高；在不同放电倍率下,经过碱复合处理电极的放电平台均要高于未处理电极；对合金粉进行碱复合处理可以显着提高合金电极的低温放电性能。重点研究了不同配方的粘合剂对MH电极电化学性能的影响。研究证明,D006粘合剂配方的MH电极快充能力增强；高倍率放电性能增强；充放电平台性能均要优于D001粘合剂配方的电极,即在不同充电倍率下前者均比后者的充电平台长,出现第二充电平台的时间晚,且平台电压也要低；在不同放电倍率下前者均比后者的放电平台长,且平台电压要高；低温放电性能也优于D001粘合剂配方的电极。PTFE和CMC的联用形成的网络结构使得电化学反应的有效表面积增加,降低了放电电流密度,减少了电极内阻和极化（电化学极化和浓差极化）,而过多的亲水性HPMC抑制了电极附近的H离子的扩散速度,减缓了充电时负极的电极反应速度,加剧了电极的极化。重点研究了不同配方的导电剂对MH电极电化学性能的影响。研究证明,在一定添加范围内,炭黑添加量越高,电极性能越好,主要因为炭黑的高比表面积提高了电极反应的真实面积,减小了电极充放电过程的真实电流密度,减小了电极极化,提高了活性物质利用率。在固定电极性能最优异时导电剂炭黑的添加量时,增加镍粉的用量,发现电极的性能反而下降。
张翔宇[10]（2008）在《镍氢动力电池正极材料β型氢氧化镍表面改性制备技术及其高温与高倍率电化学性能研究》文中进行了进一步梳理镍氢电池在几年前已经成功应用于电动车和混合电动车中。但是,动力型镍氢电池需要其正极材料具有高比能量、高比功率和长寿命等特性,因此提高镍氢电池正极材料的上述特性至为关键。作为动力电池的正极材料球形氢氧化镍的高温性能和高倍率充放电性能已经成为制约其应用于MH-Ni动力电池的重要因素。本论文围绕MH-Ni动力电池中正极材料制备技术和改性技术进行研究,实验结果总结如下:采用控制结晶法制备了高密度β-Ni（OH）2,研究了制备条件及产品晶体结构与其电化学性能的关系。在β-Ni（OH）2的合成后期,通过改变反应pH值,扫描电镜观察发现β-Ni（OH）2的微结构发生明显变化,在β-Ni（OH）2表面的产生了新的纳米Ni（OH）2晶,XRD结果表明:处理后的β-Ni（OH）2的FWHM001和FWHM101增大。存在纳米Ni（OH）2晶粒的β-Ni（OH）2样品具有更高的比容量,材料在50℃,0.2C充放电达到额定容量的85%以上。通过化学沉淀方法,在制备的球形β-Ni（OH）2基体包覆Co（OH）2,Ca（OH）2,Y（OH）3,Yb（OH）3,研究包覆对基体结构、形貌、电化学性能的影响,以提高球形氢氧化镍的高温性能。实验表明:包覆Co（OH）2的β-Ni（OH）2电化学电导明显提高;稀土元素大幅度提高镍电极的高温充放电性能;复合Co-Y氢氧化物的包覆明显提高了β-Ni（OH）2的电化学性能,在60℃条件下,1C充电3C放电的条件下,镍电极充放电效率在90%以上。掺杂Ca,Y的含量过高,会形成过多Ca（OH）2,Y（OH）3单独相,材料的电导性和电化学性能会迅速变差。恒电流充放电,循环伏安和交流阻抗谱实验结果表明,不同掺杂元素的镍电极在高温充放电过程中的表现有一定差异;25℃条件下,β-Ni（OH）2扩散系数随Co（OH）2包覆量增大而增大,60℃条件下,Co-Yb复合包覆β-Ni（OH）2质子扩散系数随其量的增大而先增大后减小。球形氢氧化镍的电极过程用R（R1（R2C））等效电路模拟:随着稀土掺杂元素掺杂量的增大,镍电极的质子扩散电阻呈增大趋势。通过在充放电过程的XRD分析,研究包覆球型氢氧化镍在充放电过程中的结构变化;CV、EIS研究高温镍电极电化学行为,以及掺杂稀土元素Yb对β-Ni（OH）2高温电化学行为的影响机理,结果表明:稀土元素Yb的包覆量增大,满充电态时β-Ni（OH）2的（001）和（100）谱线较放电态宽化明显,CV测试说明稀土元素Yb明显提高β-Ni（OH）,的析氧过电位。在60℃条件下,镍电极荷电态不同时,包覆Yb的β-Ni（OH）2电荷传递电阻变化与常规氢氧化镍不同。针对镍氢动力电池对正极材料的具体要求,制备出高密度,高电导的含纳米Ni（OH）2的Co-Yb氢氧化物复合β-Ni（OH）2,60℃下材料的1C充电3C放电容量达到254mAh/g,1C充放电循环500次,容量降低到91%,振实密度可以高达2.28g/cm3。
二、电极表面修饰对MH/Ni电池性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电极表面修饰对MH/Ni电池性能的影响（论文提纲范文）
（2）碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 镍氢电池的工作原理 |
| 1.2 储氢合金的发展概况 |
| 1.2.1 La-Y-Ni基稀土储氢合金的研究进展 |
| 1.3 储氢合金电极的失效机理 |
| 1.4 储氢合金元素替代的方法 |
| 1.5 储氢合金表面处理的方法 |
| 1.5.1 合金表面碱处理 |
| 1.5.2 合金表面酸处理 |
| 1.5.3 合金表面氟化处理 |
| 1.5.4 合金表面包覆 |
| 1.6 碳改性的方法 |
| 1.6.1 机械混合 |
| 1.6.2 碳源高温碳化包覆 |
| 1.7 选题的科学依据 |
| 1.8 研究内容及意义 |
| 1.8.1 研究内容 |
| 1.8.2 研究意义 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 碳包覆合金样品的制备 |
| 2.4 合金电化学性能测试 |
| 2.4.1 合金电极的制备 |
| 2.4.2 电化学测试装置及仪器 |
| 2.4.3 电化学吸放氢测试 |
| 2.4.4 电化学动力学测试 |
| 2.5 样品形貌结构表征 |
| 3 沥青为碳源对合金电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
| 3.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
| 3.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
| 3.2.4 合金电极的电化学性能 |
| 3.2.5 合金电极的动力学性能 |
| 3.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
| 3.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 蔗糖为碳源对合金电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
| 4.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
| 4.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
| 4.2.4 合金电极的电化学性能 |
| 4.2.5 合金电极的动力学性能 |
| 4.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
| 4.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 不同有机物为碳源对合金电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
| 5.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
| 5.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
| 5.2.4 合金电极的电化学性能 |
| 5.2.5 合金电极的动力学性能 |
| 5.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
| 5.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 Ni-MH电池的发展 |
| 1.3 Ni-MH电池的工作原理 |
| 1.4 电化学吸放氢和气-固吸放氢的关系 |
| 1.5 储氢合金电极材料 |
| 1.5.1 稀土系AB5型合金 |
| 1.5.2 稀土系AB_(3-3.5)型合金 |
| 1.5.3 AB_2型合金 |
| 1.5.4 Ti-V基合金 |
| 1.6 Mg基储氢合金电极的研究进展 |
| 1.6.1 合金多元化 |
| 1.6.2 表面修饰 |
| 1.6.3 与其他材料复合 |
| 1.6.4 电解液改性 |
| 1.7 本研究的依据、意义和内容 |
| 1.7.1 研究的依据和意义 |
| 1.7.2 本研究的内容 |
| 第二章 非晶Mg-Ni合金电极容量的来源及衰减机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 合金的制备和分析方法 |
| 2.2.1 合金的制备 |
| 2.2.2 合金的结构、组织形态及结构转变表征 |
| 2.2.3 合金的气-固吸放氢测试 |
| 2.2.4 合金的电化学性能测试 |
| 2.3 球磨Mg-Ni合金的电化学容量来源 |
| 2.3.1 球磨Mg-Ni合金的结构特征 |
| 2.3.2 球磨Mg-Ni合金的气-固吸放氢性能 |
| 2.3.3 球磨Mg-Ni合金的电化学储氢性能 |
| 2.4 非晶Mg0.5Ni0.5合金在充放电循环过程中的结构变化 |
| 2.4.1 充电容量对合金电极电化学性能的影响 |
| 2.4.2 非晶Mg_(0.5)Ni_(0.5)合金在充放电循环过程中的结构变化 |
| 2.5 非晶Mg-Ni合金容量衰减的机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 Ti对 Mg-Ni非晶合金的结构和电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合金的制备和分析方法 |
| 3.2.1 合金的制备及其结构、组织形态和结构转变表征 |
| 3.2.2 合金的气-固吸放氢测试 |
| 3.2.3 合金的电化学性能测试 |
| 3.3 添加Ti对球磨Mg-Ni合金的结构和非晶相稳定性的影响 |
| 3.4 添加Ti对 Mg-Ni合金电极电化学性能的影响 |
| 3.5 添加Ti提高球磨Mg-Ni合金电化学性能的机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Mg-Ni基合金电极在四甲基氢氧化铵电解液中的电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电解液和合金电极的电化学性能测试 |
| 4.3 TMAH电解液的电化学性质 |
| 4.4 Mg_(0.4)Ti_(0.1)Ni_(0.5) 合金在TMAH电解液中的电化学性能 |
| 4.5 Mg_(0.4)Ti_(0.1)Ni_(0.5)合金在TMAH+Cu(OH)_2 电解液中的电化学性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高浓度盐电解液提高镍氢电池的能量密度 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 合金的制备和电化学性能测试 |
| 5.3 AB_5 合金电极在高浓度LiOH+Li_2SO_4 电解液中的电化学性能 |
| 5.4 Mg基合金电极在高浓度LiOH+Li_2SO_4 电解液中的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 全文总结与工作展望 |
| 一、全文总结 |
| 二、工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）高性能氟化铁微纳结构电极的制备与储锂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 锂离子电池工作原理 |
| 1.3 传统锂离子电池正极材料的发展简介 |
| 1.3.1 钴酸锂正极材料概述 |
| 1.3.2 磷酸铁锂正极材料概述 |
| 1.3.3 三元正极材料概述 |
| 1.4 氟化铁正极材料的研究进展 |
| 1.4.1 氟化铁正极材料基本性质 |
| 1.4.2 氟化铁正极材料研究进展 |
| 1.5 本论文研究的目的意义和主要研究内容 |
| 1.5.1 本论文的研究目的和意义 |
| 1.5.2 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 主要实验药品 |
| 2.1.2 主要实验仪器 |
| 2.2 材料合成 |
| 2.2.1 氮氧双掺杂生物质多孔碳/FeF_3·0.33H_2O正极材料的制备 |
| 2.2.2 铁基MOFs衍生石墨化碳包覆Fe F_3·0.33H_2O正极材料的制备 |
| 2.2.3 高能量密度石墨烯/碳纳米管/FeF_3·0.33H_2O电极的制备 |
| 2.2.4 石墨烯量子点修饰FeF_3·0.33H_2O纳米片阵列电极的制备 |
| 2.3 扣式锂离子电池组装 |
| 2.3.1 正极极片的制备 |
| 2.3.2 扣式电池的组装 |
| 2.4 材料的结构形貌表征 |
| 2.4.1 X射线衍射仪 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜 |
| 2.4.3 透射电子显微镜 |
| 2.4.4 原子力显微镜 |
| 2.4.5 X射线能谱仪 |
| 2.4.6 X射线光电子能谱 |
| 2.4.7 BET比表面及孔结构分析 |
| 2.4.8 热重分析 |
| 2.5 材料的电化学表征 |
| 2.5.1 循环伏安测试 |
| 2.5.2 充放电及循环测试 |
| 2.5.3 电化学阻抗谱 |
| 第3章 N,O 双掺杂生物质多孔碳/Fe F_3·0.33H_2O复合材料的制备及储锂性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FF@3DPC复合材料的制备及表征 |
| 3.2.1 材料的制备方法 |
| 3.2.2 3DPC的物理表征 |
| 3.2.3 FF@3DPC复合材料的物理表征 |
| 3.3 FF@3DPC复合材料的储锂性能研究 |
| 3.3.1 嵌锂反应机理研究 |
| 3.3.2 充放电测试 |
| 3.3.3 电化学阻抗谱测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于MOFs制备石墨化碳包覆的Fe F_3·0.33H_2O复合材料及其储锂性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GCF复合材料的制备及物理表征 |
| 4.2.1 材料的制备方法 |
| 4.2.2 前驱体MIL-53的物理表征 |
| 4.2.3 GCF复合材料的物理表征 |
| 4.2.4 石墨化机理的研究 |
| 4.3 GCF复合材料的储锂性能研究 |
| 4.3.1 循环伏安测试 |
| 4.3.2 充放电测试 |
| 4.3.3 电化学阻抗谱测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高能量密度石墨烯/碳纳米管/FeF_3·0.33H_2O电极的制备及储锂性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GCFF电极的制备与表征 |
| 5.2.1 GCFF电极的制备 |
| 5.2.2 GCFF复合材料的物理表征 |
| 5.3 GCFF复合材料的储锂性能研究 |
| 5.3.1 循环伏安测试 |
| 5.3.2 充放电测试 |
| 5.3.3 电化学阻抗谱测试 |
| 5.3.4 高负载性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 石墨烯量子点修饰FeF_3·0.33H_2O纳米片阵列电极的构筑及储锂性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 GQDs@FFNA电极的制备及表征 |
| 6.2.1 GQDs@FFNA电极的制备方法 |
| 6.2.2 GQDs的物理表征 |
| 6.2.3 GQDs@FFNA的物理表征 |
| 6.2.4 GQDs修饰层提高电极导电性的机理 |
| 6.3 GQDs@FFNA电极的储锂性能研究 |
| 6.3.1 循环伏安测试 |
| 6.3.2 充放电测试 |
| 6.3.3 电化学阻抗谱测试 |
| 6.3.4 GQDs修饰提升电极容量机理研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）表面修饰对锂离子电池性能的改善及其老化抑制的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的发展历史与现状 |
| 1.3 锂离子电池的基本组成与工作原理 |
| 1.3.1 锂离子电池的基本组成 |
| 1.3.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.4 锂离子电池的基本特性与动力学过程 |
| 1.4.1 锂离子电池的基本特性 |
| 1.4.2 锂离子电池的动力学过程 |
| 1.5 锂离子电池正极材料 |
| 1.5.1 聚阴离子磷酸铁锂正极材料 |
| 1.5.2 其他正极材料 |
| 1.6 本论文的选题依据和研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验药品和实验仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 磷酸铁锂的制备 |
| 2.2.2 高镍三元材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的制备 |
| 2.2.3 纳米硅修饰磷酸铁锂极片 |
| 2.2.4 纳米Cu/Cu_xO复合物修饰磷酸铁锂极片 |
| 2.3 村料表征 |
| 2.3.1 X射线衍射仪 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 拉曼光谱仪 |
| 2.3.4 原子力显微镜 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱仪 |
| 2.3.6 透射电子显微镜 |
| 2.4 电池组装 |
| 2.4.1 R2025模拟纽扣电池 |
| 2.4.2 18650圆柱电池 |
| 2.5 电池测试 |
| 第三章 纳米硅修饰对磷酸铁锂的老化抑制及Li~+动力学行为的研究 |
| 3.1 超声喷雾法实现纳米硅对磷酸铁锂的修饰及其对电池老化的抑制 |
| 3.1.1 前言 |
| 3.1.2 实验 |
| 3.1.3 结果分析和讨论 |
| 3.1.4 本节小结 |
| 3.2 运用Raman与XRD技术研究纳米硅表面修饰对磷酸铁锂中锂离子动力学行为的影响 |
| 3.2.1 前言 |
| 3.2.2 实验 |
| 3.2.3 结果分析与讨论 |
| 3.2.4 本节小结 |
| 3.3 纳米硅表面修饰对磷酸铁锂圆柱电池老化抑制的研究 |
| 3.3.1 前言 |
| 3.3.2 实验 |
| 3.3.3 结果分析和讨论 |
| 3.3.4 本节小结 |
| 第四章 Cu/Cu_xO核壳结构复合物修饰对磷酸铁锂电化学性能的影响及其增强机制的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 氧化铜表面修饰对LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正极材料的电化学性能改善 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于开尔文探针的磷酸铁锂薄膜表面势研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验 |
| 6.3 结果分析与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）改性聚吡咯表面修饰对La-Mg-Ni基贮氢合金电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 MH-Ni电池 |
| 1.2.1 MH-Ni电池概况 |
| 1.2.2 工作原理 |
| 1.3 贮氢合金的研究现状 |
| 1.4 贮氢合金表面改性处理的研究 |
| 1.4.1 贮氢合金的碱处理 |
| 1.4.2 贮氢合金的酸处理 |
| 1.4.3 贮氢合金的氟化处理 |
| 1.4.4 贮氢合金的表面包覆金属膜处理 |
| 1.4.5 电极表面的高分子修饰 |
| 1.5 聚吡咯的研究进展 |
| 1.6 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验仪器和原材料 |
| 2.3 贮氢合金的掺杂态聚吡咯修饰 |
| 2.4 贮氢合金的Ni/PPy复合表面处理 |
| 2.5 合金电极电化学性能测试 |
| 2.5.1 电化学性能测试装置 |
| 2.5.2 电化学方法测试性能 |
| 2.6 合金电极动力学测试 |
| 2.6.1 动力学性能测试装置 |
| 2.6.2 动力学性能测试方法 |
| 2.7 仪器分析 |
| 2.7.1 场发射电子显微镜FE-SEM/EDS |
| 2.7.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.7.3 红外光谱(FT-IR)表征 |
| 第3章 掺杂态聚吡咯对La-Mg-Ni基贮氢合金 电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面聚吡咯修饰处理原理及工艺 |
| 3.2.1 表面聚吡咯修饰原理 |
| 3.2.2 表面聚吡咯修饰工艺 |
| 3.3 微观形貌与结构 |
| 3.4 掺杂剂浓度对合金充放电性能影响 |
| 3.4.1 最大放电容量和循环寿命 |
| 3.4.2 高倍率放电性能 |
| 3.4.3 放电曲线 |
| 3.5 不同掺杂剂用量的聚吡咯化学修饰对合金电极动力学性能影响 |
| 3.5.1 线性极化性能 |
| 3.5.2 交流阻抗测试图谱 |
| 3.5.3 阳极极化测试曲线 |
| 3.5.4 恒电位阶跃测试曲线 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 镍/聚吡咯复合表面处理对La-Mg-Ni基贮氢合金电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni/PPy复合膜层形成原理及工艺 |
| 4.2.1 复合膜层形成原理 |
| 4.2.2 镍/聚吡咯复合表面修饰工艺 |
| 4.3 微观形貌与结构 |
| 4.4 贮氢合金电极经镍/聚吡咯复合表面处理前后的充放电性能 |
| 4.4.1 镍/聚吡咯复合处理时间的影响 |
| 4.4.2 硫酸镍浓度的影响 |
| 4.5 合金电极经镍/聚吡咯复合表面处理前后的动力学性能 |
| 4.5.1 线性极化性能 |
| 4.5.2 阳极极化测试曲线 |
| 4.5.3 交流阻抗测试图谱 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）储氢合金表面处理的研究进展（论文提纲范文）
| 1 储氢合金表面包覆膜处理 |
| 2 储氢合金表面的热碱-还原复合处理 |
| 3 储氢合金表面的氟化处理 |
| 4 储氢合金表面的酸处理 |
| 5 储氢合金表面的热处理 |
| 6 机械合金化 |
| 7 结语及展望 |
（8）高分子聚合物微包覆作用及对贮氢合金电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 MH/NI 电池工作原理 |
| 1.3 负极材料发展状况 |
| 1.4 贮氢合金表面改性处理的研究 |
| 1.4.1 贮氢合金的碱处理 |
| 1.4.2 贮氢合金的酸处理 |
| 1.4.3 贮氢合金的氟化处理 |
| 1.4.4 贮氢合金的表面包覆金属膜处理 |
| 1.4.5 贮氢合金的其他表面处理方法 |
| 1.5 导电高分子研究进展 |
| 1.5.1 聚苯胺的研究进展 |
| 1.5.2 聚吡咯的研究进展 |
| 1.5.3 聚苯乙烯的研究进展 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 表面结构表征与合金性能测试方法 |
| 2.1 表面结构表征 |
| 2.1.1 场发射扫描电镜(FE-SEM)分析 |
| 2.1.2 红外光谱(FT-IR)表征 |
| 2.1.3 紫外可见吸收光谱(UV-vis)表征 |
| 2.1.4 热重分析(TG)表征 |
| 2.2 合金电极电化学性能表征 |
| 2.2.1 恒流充/放电性能测试 |
| 2.2.2 电化学动力学测试 |
| 第3章 聚苯胺化学修饰对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚苯胺化学修饰原理及工艺 |
| 3.2.1 聚苯胺化学修饰原理 |
| 3.2.2 聚苯胺化学修饰工艺 |
| 3.3 聚苯胺化学修饰 AB_5型贮氢合金电化学性能的影响 |
| 3.3.1 聚苯胺化学修饰处理 AB_5型贮氢合金表面微观结构分析 |
| 3.3.2 聚苯胺化学修饰 AB_5型贮氢合金电极的恒流充/放电性能 |
| 3.3.3 聚苯胺化学修饰 AB_5型贮氢合金电极的动力学性能 |
| 3.4 聚苯胺化学修饰对 AB_3型贮氢合金电化学性能的作用 |
| 3.4.1 聚苯胺化学修饰前后 AB_3型贮氢合金表面微观结构分析 |
| 3.4.2 聚苯胺化学修饰 AB_3型贮氢合金电极的恒流充/放电性能 |
| 3.4.3 聚苯胺化学修饰 AB_3型贮氢合金电极的动力学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 聚苯胺电沉积微包覆作用对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 聚苯胺电沉积微包覆原理及工艺 |
| 4.2.1 聚苯胺电沉积微包覆原理 |
| 4.2.2 聚苯胺电沉积微包覆工艺 |
| 4.3 聚苯胺电沉积微包覆处理对 AB_5型贮氢合金电化学性能的影响 |
| 4.3.1 聚苯胺电沉积微包覆前后 AB_5型贮氢合金表面微观结构分析 |
| 4.3.2 聚苯胺电沉积微包覆 AB_5型贮氢合金电极的恒流充/放电性能 |
| 4.3.3 聚苯胺电沉积微包覆 AB_5型贮氢合金电极的动力学性能 |
| 4.4 聚苯胺电沉积微包覆处理 AB_3型贮氢合金的电化学性能 |
| 4.4.1 聚苯胺电沉积微包覆 AB_3型贮氢合金表面微观结构分析 |
| 4.4.2 聚苯胺电沉积微包覆 AB_3型贮氢合金电极的恒流充/放电性能 |
| 4.4.3 聚苯胺电沉积微包覆 AB_3型贮氢合金电极的动力学性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 聚吡咯化学修饰对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 聚吡咯化学修饰原理及工艺 |
| 5.2.1 聚吡咯化学修饰原理 |
| 5.2.2 聚吡咯化学修饰工艺 |
| 5.3 聚吡咯化学修饰前后合金表面微观结构分析 |
| 5.4 聚合反应时间对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 5.4.1 不同反应时间下聚吡咯化学修饰贮氢合金电极的恒流充/放电性能 |
| 5.4.2 不同反应时间下聚吡咯化学修饰贮氢合金电极的动力学性能 |
| 5.5 不同掺杂剂对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 5.5.1 不同掺杂剂聚吡咯化学修饰贮氢合金电极的恒流充/放电性能 |
| 5.5.2 不同掺杂剂聚吡咯化学修饰贮氢合金电极的动力学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 聚苯乙烯化学修饰对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 聚苯乙烯化学修饰原理及工艺 |
| 6.2.1 聚苯乙烯化学修饰原理 |
| 6.2.2 聚苯乙烯化学修饰工艺 |
| 6.3 聚苯乙烯化学修饰前后合金表面微观结构分析 |
| 6.4 聚合反应时间对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 6.4.1 不同反应时间下聚苯乙烯化学修饰贮氢合金电极的恒流充/放电性能..85 |
| 6.4.2 不同反应时间下聚苯乙烯化学修饰贮氢合金电极的动力学性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 镍/聚苯胺复合表面处理对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 化学镀镍处理原理及复合表面处理工艺 |
| 7.2.1 化学镀镍原理 |
| 7.2.2 镍/聚苯胺复合表面处理工艺 |
| 7.3 镍/聚苯胺复合表面处理前后合金表面微观结构分析 |
| 7.4 镍/聚苯胺复合表面处理前后对贮氢合金电化学性能的影响 |
| 7.4.1 镍/聚苯胺复合表面处理贮氢合金电极的恒流充/放电性能 |
| 7.4.2 镍/聚苯胺复合表面处理贮氢合金电极的动力学性能 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）镍氢动力电池负极关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 MH/N_I电池的基本原理和特点 |
| 1.2 HEV用动力电池 |
| 1.2.1 HEV现状 |
| 1.2.2 HEV用动力电池特点 |
| 1.2.3 HEV用电池现状 |
| 1.3 储氢合金电极添加剂的研究 |
| 1.4 储氢合金表面处理的研究 |
| 1.4.1 储氢合金表面的包覆处理 |
| 1.4.2 储氢合金表面机械化 |
| 1.4.3 热碱处理 |
| 1.4.4 氟化处理 |
| 1.4.5 酸处理 |
| 1.4.6 在MH电极中添加金属或金属氧化物 |
| 1.4.7 氢化处理 |
| 1.4.8 热处理 |
| 1.4.9 电极表面的高分子修饰 |
| 1.5 储氢合金粘结剂的研究 |
| 1.6 本论文工作的内容及意义 |
| 第二章 Co_3O_4的制备及其对AB_5储氢合金性能的影响 |
| 2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 纳米Co_3O_4的制备 |
| 2.2.2 电极的制备 |
| 2.2.3 性能测试及分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌和结构分析 |
| 2.3.2 添加Co_3O_4对AB_5储氢合金性能的影响 |
| 2.4 Co_3O_4作用机理的探讨 |
| 2.4.1 ICP分析 |
| 2.4.2 XRD分析 |
| 2.4.3 FTIR分析 |
| 2.4.4 循环伏安曲线分析 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 表面处理对AB_5储氢合金性能的影响 |
| 3.1 实验原料及仪器 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 合金的表面碱复合处理 |
| 3.2.2 电极的制备 |
| 3.2.3 性能测试与分析 |
| 3.2.3.1 形貌和结构分析 |
| 3.2.3.2 恒流充放电测试 |
| 3.2.3.3 循环伏安和电化学阻抗测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌和结构分析 |
| 3.3.2 电化学性能分析 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 粘合剂对碱复合处理后MH电极性能的影响 |
| 4.1 实验原料及仪器 |
| 4.2 MH动力电池负极粘结剂的选择 |
| 4.2.1 HPMC的物化性质 |
| 4.2.2 CMC的物化性质 |
| 4.2.3 PTFE的物化性质 |
| 4.3 不同粘合剂配方负极浆料基本性能 |
| 4.4 不同粘合剂配方对MH电极电化学性能的影响 |
| 4.4.1 倍率充电性能 |
| 4.4.2 倍率放电性能 |
| 4.4.3 充电电压特性 |
| 4.4.4 放电电电压特性 |
| 4.4.5 低温性能 |
| 4.5 本章结论 |
| 第五章 导电剂对碱复合处理后MH电极性能的影响 |
| 5.1 实验原料及仪器 |
| 5.2 MH动力电池负极导电剂的选择 |
| 5.3 不同导电剂配方负极浆料基本性能 |
| 5.4 炭黑对MH电极电化学性能的影响 |
| 5.4.1 克容量 |
| 5.4.2 倍率充电性能 |
| 5.4.3 倍率放电性能 |
| 5.4.4 充电电压特性 |
| 5.4.5 放电电压特性 |
| 5.4.6 低温性能 |
| 5.5 镍粉对MH电极电化学性能的影响 |
| 5.5.1 克容量 |
| 5.5.2 倍率充电性能 |
| 5.5.3 倍率放电性能 |
| 5.5.4 充电电压特性 |
| 5.5.5 放电电压特性 |
| 5.5.6 高温性能 |
| 5.5.7 低温性能 |
| 5.6 结论 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的科研成果 |
| 发表论文 |
（10）镍氢动力电池正极材料β型氢氧化镍表面改性制备技术及其高温与高倍率电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镍氢电池发展简介 |
| 1.2.1 镍氢电池的原理 |
| 1.2.2 镍基电池的发展历史及现状 |
| 1.3 镍电极理论基础和研究进展 |
| 1.3.1 镍电极活性物质的结构和性质 |
| 1.3.2 氢氧化镍的热力学与动力学特征 |
| 1.3.3 β型氢氧化镍的制备、结构、电化学性能研究进展 |
| 1.3.3.1 β型氢氧化镍的制备及其与性能关系 |
| 1.3.3.2 β-Ni(OH)_2的结构、形貌与性能的关系 |
| 1.3.3.3 β-Ni(OH)_2的改性研究与改性对电化学性能的影响 |
| 1.4 镍氢电池负极的研究及发展 |
| 1.4.1 储氢合金的性质 |
| 1.4.2 储氢合金的分类及研究进展 |
| 1.5 镍氢动力电池的研究和开发 |
| 1.5.1 电动车对Ni-MH动力电池的发展要求 |
| 1.6 选题意义 |
| 1.6.1 动力型球镍存在的技术问题 |
| 1.6.2 本论文的主要目标和内容 |
| 第二章 实验研究方法 |
| 2.1 实验中化学药品和仪器设备 |
| 2.1.1 化学部分药品 |
| 2.1.2 实验部分仪器设备 |
| 2.2 β-Ni(OH)_2材料的制备 |
| 2.3 β-Ni(OH)_2的表征 |
| 2.3.1 β-Ni(OH)_2的结构分析,晶胞参数测定 |
| 2.3.2 β-Ni(OH)_2的形貌分析 |
| 2.3.3 β-Ni(OH)_2的组分分析、热分析 |
| 2.3.4 β-Ni(OH)_2的粒度、比表面分析 |
| 2.3.5 β-Ni(OH)_2的松装密度和振实密度测定 |
| 2.4 材料的电化学行为测试 |
| 2.4.1 模拟电池制作及恒电流充放电实验 |
| 2.4.2 高温高倍率充放电实验 |
| 2.5 镍电极动力学实验 |
| 2.5.1 循环伏安实验 |
| 2.5.2 电化学交流阻抗谱实验 |
| 第三章 镍氢动力电池用β-Ni(OH)_2合成与电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 β-Ni(OH)_2制备实验 |
| 3.2.1 β-Ni(OH)_2的结构,形貌表征 |
| 3.2.2 不同pH值对氢氧化镍松装密度、振实密度,比表面积与粒度的影响 |
| 3.3 纳米微晶修饰的β-Ni(OH)_2制备 |
| 3.3.1 纳米晶修饰的β-Ni(OH)_2制备原理 |
| 3.3.2 纳米晶修饰的β-Ni(OH)_2制备实验 |
| 3.3.3 纳米晶修饰对样品的形貌影响 |
| 3.3.4 纳米晶修饰对β-Ni(OH)_2结构的影响 |
| 3.3.5 纳米改性反应时间对样品的密度的影响 |
| 3.3.6 纳米改性样品的电化学性能分析 |
| 3.4 β-Ni(OH)_2/Co复合改性实验与电化学性能研究 |
| 3.4.1 不同Co化合物对β-Ni(OH)_2电化学性能的影响 |
| 3.4.2 包覆Co(OH)_2的β-Ni(OH)_2实验方法 |
| 3.4.3 包覆Co(OH)_2的β-Ni(OH)_2样品形貌特征 |
| 3.4.4 钴元素的掺入量对样品的密度影响 |
| 3.4.5 包覆Co(OH)_2的β-Ni(OH)_2晶体结构的分析 |
| 3.4.6 包覆Co(OH)_2的样品的电化学性能研究 |
| 3.4.7 包覆Co(OH)_2元素样品的电化学行为分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钙元素、稀土氧化物β-Ni(OH)_2的合成和高温电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺杂改性的氢氧化镍制备的实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 单元素Ca掺杂β-Ni(OH)_2的合成实验结果分析 |
| 4.3.1.1 包覆Ca(OH)2样品的形貌特征 |
| 4.3.1.2 Ca(OH)_2包覆量对样品的密度影响 |
| 4.3.1.3 Ca(OH)_2包覆量对样品的晶体结构的影响 |
| 4.3.1.4 包覆钙元素的样品的电性能 |
| 4.3.2 单元素Y掺杂β-Ni(OH)_2的合成实验结果分析 |
| 4.3.2.1 包覆钇化合物的样品的形貌特征 |
| 4.3.2.2 钇元素的包覆量对样品的密度影响 |
| 4.3.2.3 钇元素包覆量对样品的晶体结构的影响 |
| 4.3.2.4 包覆Y(OH)_3的样品的电化学性能 |
| 4.3.2.5 包覆量Y(OH)_3样品的循环伏安分析 |
| 4.3.3 复合包覆Y-Co的β-Ni(OH)_2的合成实验结果分析 |
| 4.3.4 Ca,Y,Co多元掺杂β-Ni(OH)_2合成实验结果分析 |
| 4.3.4.1 多元改性样品的常温电性能分析 |
| 4.3.4.2 多元改性样品的高倍率电性能分析 |
| 4.3.4.3 多元改性样品的高低温电性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 稀土元素对β-Ni(OH)_2高温电化学影响机理研究 |
| 5.1 掺杂稀土Yb的Ni(OH)_2的制备 |
| 5.2 掺杂稀土Yb型β-Ni(OH)_2的充放电过程结构变化研究 |
| 5.3 掺杂稀土Yb对β-Ni(OH)_2电极高温电化学行为的影响研究 |
| 5.4 掺杂稀土Yb的β-Ni(OH)_2其结构与电化学性能之关联 |
| 第六章 制备高密度Y-Co复合掺杂β-Ni(OH)_2 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 包覆条件实验如下: |
| 6.2.2 实验工艺流程如图所示: |
| 6.3 实验结果讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 问题和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
四、电极表面修饰对MH/Ni电池性能的影响（论文参考文献）
- [1]电解反应电极表面气体传质的改善方法研究[D]. 许照祥. 北京化工大学, 2021
- [2]碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究[D]. 吴冉. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [3]镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能[D]. 黄建灵. 华南理工大学, 2020(05)
- [4]高性能氟化铁微纳结构电极的制备与储锂性能研究[D]. 张奇. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [5]表面修饰对锂离子电池性能的改善及其老化抑制的研究[D]. 杨文宇. 福建师范大学, 2018(09)
- [6]改性聚吡咯表面修饰对La-Mg-Ni基贮氢合金电化学性能的影响[D]. 王云钗. 燕山大学, 2015(01)
- [7]储氢合金表面处理的研究进展[J]. 李倩,高峰,吉力强,曹慧,王永光,徐津,景永强. 金属功能材料, 2014(04)
- [8]高分子聚合物微包覆作用及对贮氢合金电化学性能的影响[D]. 沈文卓. 燕山大学, 2012(05)
- [9]镍氢动力电池负极关键技术的研究[D]. 张青青. 中南大学, 2011(04)
- [10]镍氢动力电池正极材料β型氢氧化镍表面改性制备技术及其高温与高倍率电化学性能研究[D]. 张翔宇. 中南大学, 2008(05)