超声波功率和pH值对Y掺杂纳米Ni（OH）2结构与性能的影响.pdf

超声波功率和ｐＨ值对Ｙ掺杂纳米Ｎｉ（ＯＨ）ｚ结构与性能的影响２７超声波功率和ｐＨ值对Ｙ掺杂纳米Ｎｉ（ＯＨ２结构与性能的影响ＥｆｆｅｃｔｏｆＳｕｐｅｒｓｏｎｉｃＰｏｗｅｒａｎｄｐＨＶａｌｕｅｏｎｔｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ—ｏｆＹＤｏｐｅｄＮａｎｏＮｉ（ＯＨ）２伍尚改，朱燕娟，张仲举，周焯均，叶贤聪，郑汉忠，林晓然，包杰（广东工业大学物理与光电工程学院，广州５１０００６）————ＷＵＳｈａｎｇｇａｉ，ＺＨＵＹａｎｊｕａｎ，ＺＨＡＮＧＺｈｏｎｇｊｕ，ＺＨＯＵＺｈｕｏｊｕｎ，———ＹＥＸｉａｎｃｏｎｇ，ＺＨＥＮＧＨａｎｚｈｏｎｇ，ＬＩＮＸｉａｏｒａｎ，ＢＡ０Ｊｉｅ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）摘要：采用超声波沉淀法制备了Ｙ掺杂纳米Ｎｉ（ＯＨ），研究了超声波功率和溶液ｐＨ值对材料结构、粒径及电化学性能“—的影响。结果表明，不同超声波功率制备的样品均为和Ｂ混合相结构，其中ａＮｉ（ＯＨ）。的比例随功率增大先增加后减—少，粒径随功率增大先减小后增大。溶液ｐＨ值对Ｎｉ（ＯＨ）晶相形成起重要作用，较低的ｐＨ值有利于ａＮｉ（ＯＨ）ｚ生成，晶粒粒径随ｐＨ值增大而增大，但ｐＨ值对电极反应的可逆性影响不大。将样品以８（质量分数）与工业用微米级球镍混合制成复合电极，其电极的放电比容量随功率增大先提高后下降。功率为６０Ｗ，ｐＨ值为９的样品，其相应电极的充电效率最高，放电比容量最大，０．５Ｃ倍率下高达３５８ｒｎＡｈ／ｇ。关键词：超声波沉淀法；超声波功率；ｐＨ值；Ｙ掺杂；混合相纳米Ｎｉ（ＯＨ）ｚ中图分类号：Ｏ６４６；ＴＱ１７４文献标识码：Ａ——文章编号：１Ｏ。ｌ一４３８ｌ（２０ｌ１）０６００２７０５——Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮａｎｏＮｉ（ＯＨ）２ｄｏｐｅｄｗｉｔｈｙｔｔｒｉｕｍｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃＣＯｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒａｎｄｐＨｖａｌｕｅｗｅｒｅ—ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｎｉｃｋｅｌｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｐｒｅｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｏｗ——ｅｒｗｅｒｅＣＯｅｘｉｓｔｅｎｃｅｗｉｔｈｄａｎｄＪ３ｐｈａｓｅ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ．Ａｓｔｈｅｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｒ—ｔｉｏｎｏｆａＮｉ（ＯＨ）２ｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｉｔｉａｌｌｙａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｂｕｔｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｉｓｃｏｎｖｅｒｓｅ．ＰＨｖａｌｕｅｉｓ—ｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅ．ＬｏｗｅｒｐＨｖａｌｕｅｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａＮｉ（ＯＨ）２，ｗｈｉｃｈｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｓｈａｖｅａｓｌｉｇｈｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｒｅｖｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｉｘｉｎｇ８（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ）—ｎｉｃｋｅｌｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｗｉｔｈｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｍｉｃｒｏｓｉｚｅｓｐｈｅｒｉｃａｌｎｉｃｋｅ１．Ｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｉｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ—ｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｉｔｉａｌｌｙａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｕｐｅｒｏｎｉｃｐｏｗｅｒ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒｉｓ６０ＷａｎｄｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｉｓ９，ｔｈｅｓａｍｐｌｅｈａｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｒｅａｃｈｅｓ—３５８ｍＡｈ／ｇａｔ０．５Ｃｒａｔｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｓａｍｐｌｅ（Ｐ一６０Ｗ，ｐＨ一９）ｈａｓｂｅｔｔｅｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｈｉｇｈｅｒｃｈａｒｇｅｏｒｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｈａｎｔｈｅｏｔｈｅｒｓ．———Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃＣＯｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｐｏｗｅｒｏｆｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ；ｐＨｖａｌｕｅ；ｙｔｔｒｉｕｍｄｏｐｅｄ；ｍｕｌｔｉ—ｐｈａｓｅｎａｎｏＮｉ（ＯＨ）２作为电池正极材料的氢氧化镍有ａ和Ｊ３两种晶——型，相对ｌ３型氢氧化镍（Ｎｉ（ＯＨ）ｚ），型氢氧化镍（ａＮｉ（ＯＨ））具有更高的放电容量和无机械形变等好的—电化学性能。但是，ａＮｉ（ＯＨ）在强碱中不稳定，容易转变为Ｊ３一Ｎｉ（ＯＨ）ｚ，并且因其表面悬挂键多，颗粒易团聚，分散性差，因此其应用受到很大限制。为了解决稳定性差问题，国内外学者做了大量工作。卜引。由于稀土元素钇（Ｙ）三价离子半径较大，在反应中不易发生变价，占据分子中Ｎｉ的位置，会引起晶型的改变，对其晶格起到稳定的作用。杨书延等２８材料工程／２０１１年６期—采用均匀络合沉淀法制备出钇掺杂Ｎｉ（ＯＨ），０．２Ｃ倍率下放电比容量为３３６ｍＡｈ／ｇ。刘长久等＿７采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出钇掺杂非晶态纳米Ｎｉ（ＯＨ），当掺钇量为４％（质量分数／，下同）时，０．２Ｃ倍率下比容量达３３３ｍＡｈ／ｇ。本工作采用超声波沉淀法¨８制备Ｙ（钇）掺杂ａ和８混合相的纳米Ｎｉ（ＯＨ），将纳米样品以８比例与工业用球镍混合制成复合电极，研究了超声波功率和ｐＨ值对纳米样品结构、粒径及电化学性能的影响。１实验与测试采用超声波沉淀法制备样品。在０．０５ｍｏｌ／Ｌ的氯化镍溶液中加入氯化钇和２９／６的吐温８０，使镍与钇的摩尔比为１：０．２０；配制含无水碳酸钠和氨水的碱液１００ｍＬ，加入２的分散剂。将两种溶液同时缓慢滴入到底液中，反应容器置于超声波清洗器振动腔内，选取适当功率，频率６０ｋＨｚ，使整个反应过程都在超℃声波振动环境中进行，同时不断搅拌，保持温度５Ｏ±℃１，ｐＨ值控制在目标值。反应结束后继续搅拌℃５ｈ，然后陈化洗涤过滤，８Ｏ干燥到恒重后研磨得到粉体样品。各样品制备过程所用的超声波功率和ｐＨ值如表１所示。表１各样品反应条件’Ｔａｂｌｅ１ＴｈｅｒｅａｃｔｉｏｎＳｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓａｍｐｌｅｓＳａｍｐｌｅＰｏｗｅｒｏｆｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ／ｗｐＨ（±０．１Ｏ）分别取上述样品ａ，ｂ，Ｃ，ｄ，ｅ，ｆ与工业用微米级球镍、镍粉、ＰＴＦＥ（聚四氟乙烯）、ｃＭＣ（羧甲基纤维素）按质量分数８：８６：３：２：１的比例配料，加入适量蒸馏水搅拌混合成糊状物负载到泡沫镍基片中，然后干燥压片，制成复合镍正极依次标为Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ。负极用储氢合金粉、ＣＭＣ、镍粉按质量分数比为８８：２：１Ｏ混合制作而成，制作方法与正极相同。电极Ａ～Ｆ含稀土Ｙ质量分数均为１．１７０。将制成的正极、负极与Ｈｇ／ＨｇＯ参比电极组装成三电极体系，用ＣＨＩ６６０Ｃ电化学工作站在室温下进行伏安特性测试，测试电压范围为一０．２～０．７Ｖ。将正极片置于二负极片之间制成模拟电池，采用ＢＴＳ一５１８００型电池性能测试仪进行充放电性能测试，充放电制度取０．５Ｃ，放电电压均截至１．０Ｖ。Ⅲ用Ｄ／ｍａｘ一Ａ全自动ｘ射线衍射仪测试样品结构，用激光粒度仪（Ｎａｎｏｔｒａｃ１５０）测粒径分布。２结果与讨论２．１超声波功率的影响图１是样品ａ，ｂ，Ｃ，ｄ的粒度分布图。由图１可见，ｂ，Ｃ，ｄ颗粒均为纳米级，且分布范围窄，颗粒均匀，其平均粒径分别为６４，５１，５７ｎｍ，而ａ的平均粒径达１３１ｎｍ，且分布范围较宽，可见超声波在样品制备中起着重要作用。ｂ，Ｃ，ｄ样品粒径随功率变化的规律可作如下分析。氢氧化镍晶粒形成过程包括晶核形成和晶粒生长两个阶段。制备过程加入超声波，由于超声波的空化作用＿９］，产生的高温高压环境为晶核形成提供了所需能量，同时空化效应的涡动作用，增强了分子间的碰撞，使晶核捕获反应液中基团的机会明显增加，从而有效增大溶液的过饱和度，使成核速率加快。随着超声波功率的提高，其空化效果增强，溶液的过饱和度增大，成核速率随之增大，结晶变细，粒径变小，因此Ｃ比ｂ样品粒径小。根据电化学结晶的三维形核过程动力学，降低结晶感应时间有利于成核速率提高，同时使已经形成的晶核快速成长＿】，当超声波强度增大到一定程度，由于结晶感应时间不可能无限缩短，此时晶核快速生长效应成为主导，从而导致７０Ｗ制备的ｄ样品颗粒尺寸增大。＼曼皇８矗图１不同功率的样品粒度分布图Ｆｉｇ．１Ｐａｒｔｉｃｌｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｓａｍｐｌｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒ图２是样品ａ，ｂ，Ｃ，ｄ的ＸＲＤ图谱。由图２可见，各样品在衍射角１１。，２２。，３４。，３８。，６１。出现了衍射峰，—与０【一Ｎｉ（ＯＨ）标准图谱ＪＣＰＤＳ３８０７１５一致；在衍射角１９。，３３。，３８。，５２。，５９。，６２。出现的衍射峰与ｌ３一Ｎｉ超声波功率和ｐＨ值对Ｙ掺杂纳米Ｎｉ（０Ｈ）结构与性能的影响２９—（ＯＨ）。标准图谱ＪＣＰＤＳ１４０１１７一致。由此可知，四个样品均为ａ相和Ｊ３相混合的氢氧化镍。样品ａ在１１。的特征峰强度较弱，而Ｊ３相的特征峰却全部出现且峰的强度大，因此未加超声波制备的样品ａ以ｌ３一Ｎｉ（ＯＨ）为主。其他三个样品在１１。的衍射峰强度相差无几，而１９。和３８。处的衍射峰强度则随超声波功率的提高先减弱后略有增强。衍射角ｌｌ。是相的主要特征峰，１９。和３８。是Ｊ３相的主要特征峰。因此，超声波功—率为６０Ｗ制备的样品Ｃ所含ａＮｉ（ＯＨ）。比例最大，７０Ｗ样品其次，５０Ｗ样品较小。２０／（。）图２不同功率的样品ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．２ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒ图３是电极Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ在０．５Ｃ倍率下的充放电曲线。由图３可见，电极Ｂ，Ｃ，Ｄ的放电量比Ａ的放电量要大许多，显然这是由于超声波分散作用使样品的活性提高所致。Ｂ，Ｃ，Ｄ的放电比容量分别为３１９，３５８，３２０ｍＡｈ／ｇ，可见放电比容量随超声波功率的提高先增加后减小，这一方面与晶体粒径大小有关，放电容量随粒径减小而增大¨—１，也与各样品的Ｎｉ（ＯＨ）比例有关。本实验中的晶体粒径随功率增大先减小后增大。当Ｙ抖取代Ｎｉ后，为保持电荷平衡，晶体层间会插入一些阴离子和水分子，小粒径样品层间有较多的阴离子和水分子，导致体系弛豫系统得’到增强，从而加快Ｈ。和ｏＨ的传导，增大了质子扩散系数，提高其放电容量。由图３还可看出，电极Ｃ不但放电比容量最大、充电电位较低、放电中点电位最高，而且析氧反应最迟发生（这有利于充电效率的提—高），这是电极Ｃ中较多的晶体缺陷和高的ａＮｉ（ＯＨ）。比例协同作用的结果。图４是电极Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ在０．０８Ｖ／ｓ的扫描速率下测得的循环伏安特性曲线，表２列出了各峰电压值。由图表可以看出，随着超声波功率的提高，氧化峰和还原峰电压之差（Ｅ。一Ｅ）先减小后增大，电极Ｃ的差值最小（Ｏ．２Ｏ９Ｖ）。氧化还原峰电位的差值代表了电极＞ｇ＼。Ｄ＞Ｃａｐａｃｉｔｙ／（ｍＡｈ・ｇ－）图３不同功率电极在０．５Ｃ倍率下充放电曲线Ｆｉｇ．３Ｃｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｖｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｐｏｗｅｒａｔ０．５Ｃｒａｔｅ反应的可逆性＿２］，差值越小，电化学反应可逆性越好，电极极化越小，因此电极Ｃ的可逆性最好。析氧峰和氧化峰电压之差（Ｅ。一Ｅ）随着功率的升高先增加后下降。氧化峰电位和析氧峰电位之差体现电极析氧难易程度，差值越大表示充电效率越高＿１引。电极Ｃ的Ｅ。一Ｅ差值最大，因此其充电效率最高。总之，超声波功率为６０Ｗ的样品电极Ｃ可逆性和充电效率都比其他电极好，其结果与充放电测试一致。Ｏ・Ｏ７０．０６０．０５０・０４０・Ｏ３０．０２Ｏ・Ｏｌ０＿０・Ｏ１・０・０－２ｏ图４电极Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ的循环伏安特性曲线Ｆｉｇ．４ＣＶｃｕｒｖｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄａｔ０．０８Ｖ／ｓ表２电极的循环伏安特性参数（扫描速率为０．０８Ｖ／ｓ）Ｔａｂｌｅ２ＣＶｄａｔｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ（ｓｃａｎｓｐｅｅｄｉｓ０．０８Ｖ／ｓ）２．２ｐＨ值的影响图５为样品Ｃ，ｅ，ｆ的粒度分布图。由图５可见，随着ｐＨ值提高，粒径分布范围稍变宽，平均粒径变大，分别为４４，５１，５５ｎｍ。本实验采用无水碳酸钠和氨水作缓冲剂，其反应如下：３０材料工程／２０１１年６期Ｎｉ（ＯＨ）２＋６ＮＨ３・Ｈ２Ｏ一［－Ｎｉ（ＮＨ３）６］抖＋０Ｈ（１）Ｈ－＋－ＣＯ３一ＨＣＯ３一（２）氨水作用如反应（１）所示，主要使过量的Ｎ形成Ｎｉ（ＮＨ。）。的络合物，也可以起到一定缓冲作用。无水碳酸钠作用如反应式（２），主要是提供ＣＯ。。同时起到缓冲作用。当ｐＨ值为８时，ＯＨ较少，两个反应均倾向向右进行。反应（１）向右进行，形成较多的络合物”Ｎｉ（ＮＨ。），使Ｎｉ（ＯＨ）。缓慢形成，有利于生成小颗粒Ｎｉ（ＯＨ）。同时，反应（２）向右进行，ＣＯ。卜减少，ＨＣＯ。增加，当溶液中的Ｃｌ数一定时，为保持电中性，将有较多的ＨＣＯ。嵌人晶体层间，有利于形成—ａＮｉ（ＯＨ）。当ｐＨ增大时，反应（１）和（２）均向左进行，导致Ｎｉ（ＯＨ）生成速率过大易出现局部过量，使生成的晶粒粒径变大。而反应（２）向左进行，则使ＨＣＯ。一减少ＣＯ。增加，因溶液中Ｃｌ浓度不变（氯化钇掺杂量相同），根据电荷平衡原则，晶体层间吸附ｃＯ。将比吸附ＨＣＯ。少，层间阴离子减少，不利于——ａＮｉ（ＯＨ）的形成。因此，Ｃ，ｆ样品ｄＮｉ（ＯＨ）比例比ｅ减少，形成混合相Ｎｉ（ＯＨ）（如图６所示）。图６图５不同ｐＨ值样品的粒度分布图Ｆｉｇ．５ＰａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐＨｖａｌｕｅ图６不同ｐＨ值样品的ＸＲＤ对比图Ｆｉｇ．６ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐＨｖａｌｕｅ中１１。衍射峰强度随ｐＨ值增大而减弱、１９。衍射峰随ｐＨ值增大而增强正反映了上述变化规律。图７是Ｃ，ｅ，ｆ样品相应电极的充放电曲线图。虽然电极Ｅ所含ｏ：一Ｎｉ（ＯＨ）比例最大，但放电比容量却比Ｃ电极低，只有３３２ｍＡｈ／ｇ，与Ｆ电极（３３３ｍＡｈ／ｇ）—相近，这是由于ａＮｉ（ＯＨ）在充放电过程中处于高浓度碱液中稳定性差¨２所致，同时也说明ａ和８相混合—的Ｎｉ（ＯＨ）结构稳定，其中的ａＮｉ（ＯＨ）不易变相，使其充分发挥高比容量的特性ｌ＿】，最终导致Ｃ电极放电比容量最大，充电效率也好于电极Ｅ和Ｆ（如图８和表３所示），但三电极的Ｅ一Ｅ相差无几，说明ｐＨ值对电极反应的可逆性影响不大。Ｃａｐａｃｉｔｙ／（ｍＡｈ・ｇ。。）图７不同ｐＨ值电极０．５Ｃ倍率下充放电曲线Ｆｉｇ．７ＣｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｖｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐＨｖａｌｕｅａｔ０．５ＣｒａｔｅＰｏｔｅｎｔｉａｌ｜、图８电极Ｃ，Ｅ，Ｆ的循环伏安特性曲线Ｆｉｇ．８ＣＶｃｕｒｖｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓＣ，Ｅ，Ｆａｔ０．０８Ｖ／ｓ表３电极的循环伏安特性参数（扫描速率为０．０８Ｖ／ｓ）Ｔａｂｌｅ３ＣＶｄａｔａｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ（ｓｃａｎｓｐｅｅｄｉｓ０．０８Ｖ／ｓ）３结论（１）用超声波沉淀法制备的Ｙ掺杂纳米氢氧化镍《＼ＪＪ；Ｕ超声波功率和ｐＨ值对Ｙ掺杂纳米Ｎｉ（ＯＨ）结构与性能的影响３１具有ａ和Ｊ３混合相的结构，其粉体颗粒分布窄，分散性好活性高，其电化学性能优于普通沉淀法制备的样品；—超声波功率对混合相中ａＮｉ（ＯＨ）。与Ｊ３一Ｎｉ（ＯＨ）的比例有一定影响；晶粒的缺陷随功率增大而增多，适当的晶粒缺陷有利于电化学性能的提高。（２）在Ｎｉ含量和缓冲剂碳酸钠一定情况下，ｐＨ值对Ｎｉ（ＯＨ）晶相形成起重要作用，较低的ｐＨ值有—利于ｄＮｉ（ＯＨ）生成。（３）溶液的ｐＨ值对Ｎｉ（ＯＨ）。粒径、充电效率及放电容量均产生影响，在ｐＨ一８～１Ｏ范围内，粒径随ｐＨ值增大而增大；ｐＨ一９、超声波功率为６０Ｗ时，相应电极的充电效率最高，放电比容量最大，０．５Ｃ倍率下达３５８ｍＡｈ／ｇ；但ｐＨ值对电极反应的可逆性影响不大。参考文献［１］ＪＡＹＡＳＨＲＥＥＲＳ，ＶＩＳＨＮＵ，ＫＡＭＡＴＨＰＶ．ＩａｙｅｒｅｄｄｏｕｂｌｅｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｏｆＮｉｗｉｔｈＣｒａｎｄＭｎａｓｃａｎｄｉｄａｔｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒａｌｋａｌｉｎｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００２，１０７（１）：１２Ｏ一１２４．ＥｅｌＤＥＬＡＨＡＹＥＶＩＤＡＩＡ．ＢＥＡＵＤＯＩＮＢ，ｓＡＣＥＰＥＥＮ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄｔｅｘｔｕｒａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｎｉｃｋｅｌｈｙｄｒｏｘｉｄｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ—［Ｊ］．ＪＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎ，１９９６，８４（３４）：２３９２４８．［３］陈惠，王建明，潘滔，等．Ａ１与ｚｎ复合取代ａＮｉ（ＯＨ）２的结构—和电化学性能［Ｊ］．中国有色金属学报，２００３，１３（１）：８５９０．—［４］ＱＩＪＹ，ＸＵＰ，ＬＶｚＳ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙｏｎｔｈｅｅｌｅｃ—ｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｎａｎｏｍｅｔｅｒＡｌｓｔａｂｉｌｉｚｅｄａｌｐｈａｎｉｃｋｅｌｈｙｄｒｏｘｉｄｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２００８，４６２（１—２）：１６４１６９．［５］刘长久，吴华斌，李延伟，等．Ｌａ（ＩＩＩ）与Ｓｒ（ＩＩ）复合掺杂非晶态氢氧化镍电化学性研究［Ｊ］．材料工程，２００８，（１０）：６８７１．［６］杨书廷，陈改荣，尹艳红，等．掺钇Ｎｉ（ＯＨ）２的研究［Ｊ］．应用—化学，２００１，１８（９）：６８９６９２．［７］［８］［９］［ｉＯ］［ｉ１］［ｉ２］［１３］［１４２刘长久，孙丹，谷得龙，等．稀土Ｙ掺杂非晶态纳米Ｎｉ（ＯＨ）２的结构及其电化学性能研究［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２００９，３８—（９）：１５５６１５６１．张仲举，朱燕娟，周焯均，等．多元掺杂纳米Ｎｉ（ＯＨ）ｚ材料及其制备方法［Ｐ］．中国专利：受理号：２０１０１０２８１３３８．０．ＡＲＭＳＴＲＯＮＧＲＤ，ＳＯＯＤＡＫ，ＭＯＯＲＥＭ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｕｐｔａｋｅｏｆｎｉｃｋｅｌｈｙｄｒｏｘｉｄｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ—［Ｊ］．ＪＡｐｐｌＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ，１９８５，１５（４）：６０３６０６．—ＩＩＹＧ．ＣＨＲＺＡＮ０ＷＳＫＩＷ，ＬＡＳＩＡＡ．Ｎｕｅｌｅａｔｉｏｎａｎｄｃｒｙｓｔａｌｇｒｏｗｔｈｉｎｇｏｌｄｅ１ｅｃｔｒｏｄｅｐ。ｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍａｃｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＰａｒｔＩ：—ＳｏｆｔｇｏｌｄＥＪ］．ＪＡｐｐｌＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ，１９９６，２６（８）：８４３８５２．ＷＡＴＡＮＡＢＥＫ。ＫＩＫＵ０ＫＡＴ．ＫＵＭＡＧＡＩＮ．Ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｉｃｋｅｌｈｙｄｒｏｘｉｄｅａｓａｐｏｓｉｔｉｖｅ—ｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅａｌｋａｌｉｎｅｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＪＡｐｐｌＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ，１９９５，２５（３）：２１９２２６．ＡＴＫＩＮＳＰ，ＰＡＵＩＡＪＤ．Ｐｈｙｓｉｃａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．（７ｔｈｅｄ）［Ｍ］．Ｏｘｆｏｒｄ：０ｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２００２．ＩＩＹＷ，ＹＡ０ＪＨ，ＩＩＵＣＪ，ｅｔａ１．ＥｆｆｅｃｔｏｆｉｎｔｅｒｌａｙｅｒａｎｉｏｎｓｏｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡ１一ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄｑｔｙｐｅ—ｎｉｃｋｅｌｈｙｄｒｏｘｉｄｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏ—ｇｅｎＥｎｅｒｇｙ，２０１０，３５（６）：２５３９２５４５．罗方承，陈启元，李新海．多相氢氧化镍的合成及其性能研究［Ｊ］．功能材料，２００７，６（３８），９２４９３０．基金项目：国家自然科学基金资助项目（１０７７４０３０）；广东省大学生创新实验资助项目（１１８４５１０１５３）；广州市科技计划（２ｏｏ８Ｊ１－Ｃ１６１）；广东工业大学教育教学改革重点项目（２０１０Ｚ０１５）；广东工业大学高教研究基金资助项目（２００９Ｅ０６）—收稿日期：２０１０－１２－１３；修订日期：２０１１０３２５作者简介：伍尚改（１９８８一），男，主要从事氢镍电池材料研究，联系地址：广州市大学城广东工业大学物理与光电工程学院Ｇ１３２（５１０００６），—Ｅｍａｉｌ：ｓｈａｎｇｇａｉ—ｗｕ＠１６３．ｃｏｒｎ通讯作者：朱燕娟，教授，联系地址：广州市大学城广东工业大学物理与光电工程学院（５１０００６），Ｅｍａｉｌ：ｚｈｕｙｊ＠ｇｄｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米（上接第２６页）［１２］ＩｌＬＸ，ＰＥＮＧＤＳ，ＬＩＵＪＡ，ｅｔａ１．Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆ［１３］［１４］［１５］ｔｈｅｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＡ５ｇｌａｓｓｌｕｂｒｉｃａｎｔｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｈｅ—ｒｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｅｈ—ｎｏｌｏｇｙ，２０００，１０２（１３）：１３８１４２．ＬＩＬＸ，ＰＥＮＧＤＳ，ＩＩＵＪＡ，ｅｔａ１．ＡｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｇｒａｐｈｉｔｅｉｎｈｏｔｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔｓｏｆＴｉ一６ＡＩ一４Ｖａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏ—ｇＹ，２００１，１１２（１）：１５．ＭＡＬＥＡＴ，ＤＥＰＩＥＲＲＥＶ．Ｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓ—ｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｆｒｉｃｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｒｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｂｒｉｃａｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡＳＭＥ，１９７０，９２（３）：—３８９３９７．ＭＡＬＥＡＴ，ＤＥＰＩＥＲＲＥＶ．Ｕｓｅｏｆｔｈｅｒｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔｆｏｒｄｅｆｉｎｉｎｇｒｅａｌｉｓｔｉｃｍｅｔａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ［Ｊ］．ＳＡＭＰＥ—Ｑｕａｒｔ，１９７１，２（２）：１１１．ｒｌ６］ＳＨＩＮＫ，ＣＨＩＳ，ＫＩＭＮ．Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗｓｔｒｅｓｓｏｆｍｅｔａｌｌｉｃ—ｍａｔｅｒｉａ１ａｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＵｓｉｎｇｉｎｖｅｒｓｅａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ—Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，２４（３）：６３９６４８．“”基金项目：国家９７３计划（２００７ＣＢ６１３８０７）———收稿日期：２０１０１０１５；修订日期：２０１１０２２８作者简介：邰清安（１９６５一），男，硕士，高级工程师，主要从事锻压技术方面的研究工作，联系地址：沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司（１１００４３），Ｅｍａｉｌ：１ｉｘｉａｏｇｕａｎｇ９２５０＠１６３．ｅｏｍ