氧化镍电极的增加剂
1,鎳粉的作用
Ni(OH)2是很好的質子導體,卻是很差的電子導體,其電化學活性發生在導體NiOOH和非導體Ni(OH)2界面. 鎳電极在放電時,活性物質NiOOH和集流體間存在著已被還原的Ni(OH)2阻檔層, Ni(OH)2的半導體性質阻挠了其他NiOOH獲得電子還原為Ni(OH)2; 鎳粉的参加可大大改进Ni(OH)2和集流體間的導電環境,在鎳電极中起著搜集電流的作用. 一般的, 鎳粉在鎳電极中的含量最高不能超過10%—13%.
2,加鋅的作用
加鋅當然會影響部分容量, 但不會下降合金粉活性。当锌含量大于1%时,有按捺γ-NiOOH生成的作用。锌在氧化镍电极中的最佳含量为20%。選擇高密度的加鋅球鎳, 能够下降正极膨脹,进步電池放電渠道,进步循環壽命.
3,加鎘的作用
隨著循環過程而不斷發生少数鎘溶解, 一旦溶解后影響到負极MH, 使其活性和放電容量方面都受到影響.但镉能够削减氧化镍电极的胀大。
4,鈷粉的作用
鈷粉参加氫氧化鎳電极后,能够进步氧的分出電位, 下降鎳電极的氧化電位, 從而进步鎳電极的充電功率; 再者, 鈷能够有用按捺g-NiOOH的构成, 以防鎳電极的膨脹, 從而坚持了電极電功能的長期穩定; 第三, 鈷引进Ni(OH)2中构成固溶體, 在Ni(OH)2晶格中构成晶格缺点, 增加了質子進出的自由度, 增加了Ni2+和Ni3+電化學反應的可逆性, 进步了反應活性;别的,鈷粉的参加进步了電解質分化時的電壓,下降了在充電時電极的极化作用.
一般的,鈷粉在鎳電极中的含量最高不能超過3.5%, 否則鈷粉的作用將下降.
鈷粉参加氫氧化鎳電极中,在活化階段的充電過程中被氧化成Co3+, 雖然放電時不參預反應,對電极容量并無貢獻,但Co3+擴散滲入Ni(OH)2晶格中构成固溶體,并使晶格產生形變,增加了晶體缺点, 從而促進了質子在固相中的擴散,促進了Ni2+的相變,從而进步了活性物質利用率,而且因为CoOOH比NiOOH導電性好,從而下降了放電殘余容量,进步鎳電极的充放電循環壽命. 研讨還發現,参加Co2+比鈷原子作用更好,因為Co2+比Co原子更易發生氧化反應构成Co3+,活性物質中参加少許鎘粉或鋅粉主要是使電極反應穩定在b-NiOOH與b-Ni(OH)2之間進行,從而減少電極膨脹,強化析氧極化.
氧化镍电极中有的增加钴粉,有的增加一氧化钴,有的增加氢氧化钴,他们都能进步镍氢电池电功能。但以一氧化钴活性最好,一氧化钴极易与氧气或空气反响生成高价钴氧化物而失掉活性,别的,操作中需用惰性气体维护以防失火。
5,镁,钡等能够削减氧化镍电极的胀大
锌在氧化镍电极中的最佳含量为20%,太高了,应会大大影响容量。