锌-镍二次电池负极材料锌酸钙的研究

摘要

该论文围绕负极活性物质锌酸钙的合成,电极添加剂PbO、TiO<,2>及以锌酸钙为负极材料的电池的充放电性能展开研究.采用球磨法合成了锌-镍二次电池的负极活性物质锌酸钙.经过对XRD和差热、热重数据的分析,证明用这种方法合成的化合物的化学组成为Ca(OH)<,2>·2Zn(OH)<,2>·2H<,2>O.并且从SEM和粒度分析数据中明显看出用球磨法合成的样品较化学法合成的平均粒径小.用微电极循环伏安法和充放电循环实验对Ca(OH)<,2>·2Zn(OH)<,2>·2H<,2>O作了电化学性能的研究,发现用球磨法合成的锌酸钙作锌-镍电池的放电容量较化学法有提高.用动电位极化曲线法、循环伏安法和恒电位极化曲线研究了TiO<,2>、PbO添加剂对锌酸钙电极的影响,发现加入此类添加剂可以抑制锌酸钙电极的枝晶生长,延长电极的循环寿命.锌-镍电池的负极活性物质锌酸钙中添加纳米TiO<,2>、PbO,不仅可以提高电池的循环寿命,而且提高了电池大电流放电平台压和容量,此外,改用泡沫铜作集流体可以提高负极活性物质利用率,从而提高电池放电容量.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1锌-镍二次电池概述

§1.2锌-镍二次电池优、缺点

§1.3锌-镍电池的发展现状

§1.4本论文研究的目的、内容

参考文献:

第二章文献综述

§2.1锌-镍电池的工作原理

§2.2锌-镍电池存在问题

§2.2.1锌电极的形变

§2.2.2锌电极的枝晶

§2.2.3锌电极的腐蚀

§2.2.4锌电极的钝化

§2.3解决方法

§2.3.1形变的抑制方法

§2.3.2枝晶的抑制方法

§2.3.3抑制腐蚀的措施

§2.3.4减缓钝化的方法

§2.3.5小结

§2.4电极添加剂的研究

§2.4.1电极添加剂简述

§2.4.2添加剂Ca(OH)2及负极活性物质锌酸钙

§2.4.3添加剂TiO2和PbO

参考文献:

第三章实验部分

§3.1锌酸钙的制备

§3.2锌酸钙结构分析

§3.2.1 X射线粉末衍射(XRD)测试

§3.2.2热分析

§3.2.3表面形貌的观测

§3.2.4 TEM测试

§3.2.5锌酸钙粒度分析

§3.3微电极的制作及其循环伏安测试

§3.3.1微电极的制作

§3.3.2微电极循环伏安测试

§3.4枝晶生长测试

§3.5锌电极的制备

§3.5.1粉末压片法

§3.5.2涂膏法

§3.6动电位极化曲线测试

§3.7模拟电池的装配及其充放电循环实验

参考文献：

第四章锌酸钙的合成及放电性能

§4.1锌酸钙的制备及表征

§4.1.1化学法合成锌酸钙

§4.1.3球磨合成锌酸钙

§4.1.4锌酸钙的结构分析

§4.1.5锌酸钙的表面形貌分析

§4.1.6锌酸钙的粒度分析

§4.2球磨合成锌酸钙机理的探讨

§4.3锌酸钙电极充放电性能的研究

§4.4小结

参考文献：

第五章锌酸钙电极添加纳米TiO2的研究

§5.1添加剂的表征

§5.2动电位极化曲线测试

§5.3微电极循环伏安测试

§5.4枝晶生长测试

参考文献：

第六章液密型锌-镍二次电池的研究

§6.1电池的组装及工作原理

§6.2负极添加剂对电池性能的影响

§6.2.1电池寿命

§6.2.2 电池大功率放电性能

§6.3负极集流体对放电性能的影响

§6.4正负极活性物质比例对电池性能的影响

§6.5添加剂的不同添加方式对电池性能的影响

§6.6循环后期负极极片分析

§6.7小结

参考文献：

第七章结论

附录

致谢