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Al含量对Al取代氢氧化镍振实密度及电化学性能的影响
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:稀有金属材料与工程
  • 时间:2015.12.15
  • 页码:3151-3155
  • 分类:TB331[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心,广西桂林541004
  • 相关基金:国家自然科学基金(21263003,51204061);广西自然科学基金(2012jjAA20053);广西矿冶与环境科学实验中心科研项目(KH2011ZD005)
  • 相关项目:阴极诱导沉积法制备纳米多孔V2O5电极材料及其掺杂改性与机理研究
中文摘要:

采用化学共沉淀法制备了Al3+/Ni2+摩尔分数分别为0%,5%,10%,15%和20%的Al取代Ni(OH)2样品。振实密度测试发现当Al含量低于10%时,随着Al含量的增加样品的振实密度急剧增大;当Al含量为10%时,样品具有最大的振实密度;继续增加Al含量,样品的振实密度开始降低。X射线衍射分析发现,当Al含量低于5%时,样品的晶型为β相;当Al含量在5%~10%时,样品的晶型为α/β混合相;当Al含量高于10%时,样品的晶型为α相。循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)和充放电测试研究表明:掺Al样品比未掺Al样品具有更高的电化学活性。其中Al含量为15%的样品具有最好的电化学性能,在100 m A/g恒电流充放电下的稳定质量比容量和体积比容量分别高达324 m Ah/g和516m Ah/cm~3,并且具有优异的循环性能。

英文摘要:

Al-substituted nickel hydroxides with the Al3+/Ni2+ molar ratio of 0%, 5%, 10%, 15% and 20% were prepared by a chemical co-precipitation method. Tap density tests demonstrate that the tap-density of samples increases obviously with the increasing of the A1 content when the Al content is less than 10%; the sample presents the highest tap-density when the A1 content is 10%; however, further increasing of Al content leads to the decrease of tap density. X-ray diffraction (XRD) analysis reveals that the sample shows β phase when the Al content is less than 5%, and α/β mixed phase when the AI content is between 5% and 10%, but when the Al content is higher than 10% the samples show a phase. The results of cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and charge-discharge tests indicate that Al-substituted nickel hydroxide has higher electrochemical activity and smaller electrochemical reaction resistance than the pure nickel hydroxide. In particular, the Al-substituted nickel hydroxide with Al3+/Ni2+ molar ratio of 15% exhibits the best electrochemical performance. For example, the stable specific discharge capacity is up to 324 mAh/g (516 mAh/cm3) at the charge-discharge current density of 100 mA/g. Meanwhile, the samples also possess excellent cycling performance.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715