沈湘黔
,
彭美勋
,
景茂祥
,
危亚辉
功能材料
通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)技术研究了在连续搅拌反应沉淀-结晶过程中生成的球形氢氧化镍的微结构形成机制.研究结果表明,在连续搅拌反应器中,小颗粒的聚集为氢氧化镍微粒生长的主要方式,聚集和重结晶过程进而影响球形氢氧化镍颗粒的表面和内部结构;宏观形貌为球形的每一个氢氧化镍微球由纳米片状氢氧化镍沿径向叠砌而成,纳米片状氢氧化镍晶粒之间相互连接形成三维网络结构;氢氧化镍微球表面结构显示由新生纳米晶氢氧化镍自组装聚集特征,同时微球内存在大量的孔隙.具备这种结构的球形氢氧化镍活性物质在Ni-MH电池的充放电过程中可能具有良好的力学稳定性及质子和电子传导性能.
关键词:
球形Ni(OH)2
,
聚集
,
沉淀-结晶工艺
,
Ni-MH电池
沈湘黔
,
彭美勋
,
景茂祥
,
危亚辉
功能材料
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
彭美勋
,
沈湘黔
,
王零森
,
危亚辉
,
张翔宇
功能材料
用镍粉和氢氧化镍压片制备了不同质量的氢氧化镍圆片电极进行不同扫描速度的循环伏安(CV)实验并和粉未微电极进行比较研究,结果表明:用压片法制得的圆片电极随质量的减小电极可逆性递增.在同一扫描速度下,不同电极的电流密度大致相同.以0.1g Ni+0.03g Ni(OH)2配比制得的圆片电极表现出较好的准可逆特性.鉴于其良好的质量可计量性,这种电极在CV测试中的重复性和可对比性好于粉未微电极.
关键词:
可逆性
,
循环伏安法
,
电极制备
,
Ni(OH)2
彭美勋
,
沈湘黔
,
危亚辉
硅酸盐通报
在不同搅拌方式下用控制结晶方法制备了球形Ni(OH)2,用扫描电镜、BET比表面分析及激光粒度分析方法对制得的Ni(OH)2进行了表征.研究表明:下叶轮为透平桨的搅拌系统使产品的振实密度随搅拌强度呈稳定的近线性的正相关,得到粒度呈正态分布和堆积密度大的产品,比表面积及平均粒度随输入能量的改变而稳定地变化;而推进式桨则使振实密度、比表面积及平均粒度对搅拌强度的变化敏感而不规律,制备的产品粒度呈非正态分布,堆积密度小.可见下叶轮应用透平桨使流体对流方式更加平稳可控,在同样的能耗条件下得到的产品性能比推进式桨更好.
关键词:
球形Ni(OH)2
,
搅拌型式
,
物理性质
彭美勋
,
沈湘黔
,
危亚辉
材料导报
利用控制结晶方法在连续搅拌反应器中制备了球形氢氧化镍,通过电子显微技术表征了球形氢氧化镍的内外结构并研究了其生长过程中的陈化现象.随着反应物过饱和度的下降,反应器内部按功能不同可分成成核区、生长区与熟化区等.在球形氢氧化镍控制结晶生长过程中存在Ostwald熟化,它在粒子之间及粒子表面发生;同时亦存在晶相转变α→β,表现为重结晶作用,在团聚粒子内部进行.Ostwald熟化与相转变构成的陈化作用在促使氢氧化镍粒子团聚密实、重结晶长大、形态向球形转变并使其表面光滑和内部结构呈放射状等微结构的形成过程中发挥重要作用.这一认识深化了球形工业结晶研究,并对反应器设计具有指导意义.
关键词:
球形氢氧化镍
,
反应结晶
,
Ostwald熟化
,
晶相转变
,
陈化
