锌镍电池阴极材料制备及性能研究

作者:黄延清; 陈善华; 李鸣; 余海洲; 孙小华
来源:三峡大学学报(自然科学版), 2022, 44(05): 104-112.
DOI:10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2022.05.017

摘要

水系二次锌镍电池作为一种新型电化学储能器件,它以放电电压平台高、环境友好、材料来源广泛,制备工艺简单等优点引起人们的广泛关注.但相对较低的能量密度和稳定性阻碍了其商业化的进程.如何提升锌镍电池的能量密度、功率密度以及稳定性成了目前研究的重点.在锌镍电池的阴极、阳极和电解液等重要组成单元中,阴极材料对电池的容量、稳定性都有显著影响.本文主要围绕电池阴极材料开展研究,利用两步水热工艺在泡沫镍上原位制备了三维片状结构的Ni3Se2/Ni3S2/Ni(OH)2.对比研究了Ni3Se2/Ni3S2/Ni(OH)2,Ni3S2/Ni(OH)2,NiSe-12h三种电极材料的电化学性能以及锌镍电池性能,发现Zn//[Ni3Se2/Ni3S2/Ni(OH)2]电池拥有最高的容量(0.657 mA·h/cm2)和循环稳定性(1 300次循环后容量保持率81.7%).将镍基硫硒化物与氢氧化物原位叠层复合,充分发挥几种材料的协调作用和原位制备提升电极导电性的作用,有效增加了电池的面容量,改善了电池的循环稳定性.

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