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近期,我院教師肖民教授等的“Mn摻雜Ni(OH)2的合成及電化學性能研究”在《無機材料學報》(《Journal of Inorganic Materials》)上發表。
發布時間: 2019-09-04 瀏覽次數: 10

為了降低鎳電極成本和改善鎳電極循環性能,學者們研究Al、Mn、Mg、Fe、Zn、Ca等元素摻雜Ni(OH)2。Mn是降低成本同時改善Ni(OH)2性能的有效元素。

本文采用緩沖溶液法在不同Mn含量下制備βNi1-xMnx(OH)2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)。電化學測試采用鋅鎳單液流電池的電解液:10 mol/L KOH+1 mol/L ZnO+20 g/L LiOH。以鎳電極作為工作電極、2 cm×2 cm沖孔鍍鎳鋼帶為輔助電極、氧化汞電極為參比電極,組成三電極測試體系,用CHI608E電化學工作站進行循環伏安(CV)測試,掃描速度為0.5 mV/s,電壓范圍為0~0.7 V(vs. Hg/HgO)。鎳電極與2 cm×2 cm沖孔鍍鎳鋼帶負極組成兩電極體系,以商用β-Ni(OH)2作正極的實驗電池標記為0#,以Ni1-xMnx(OH)2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)作正極的實驗電池分別標記為1#,2#,3#,4#,CT2001A型電池測試系統上以恒流充放電測試比容量和循環性能,電流密度為100、300、500 mA/g,充電截止為面容量達到8 mAh/cm22.2 V,放電至截止電壓1.2 V。

X射線衍射測試表明,樣品主要是β-Ni(OH)2,有少量Mn3O4雜相;循環伏安測試表明,x=0.2的材料還原峰積分面積最大、還原分支的峰電流最高;恒流充放電測試表明,在100 mA/g電流密度下,Ni0.8Mn0.2(OH)2放電比容量最高,其第20次循環放電比容量為271.8 mAh/g,同等條件測試的商用β-Ni(OH)2放電比容量253.6 mAh/g;在300、500 mA/g電流密度下,Ni0.8Mn0.2(OH)2放電比容量仍保持最高,分別為294.7、291.5 mAh/g,而且Mn摻雜Ni(OH)2循環穩定性也優于商用β-Ni(OH)2。

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