文档介绍：纳米材料在电池中的应用纳米材料在电池中的应用纳米材料的小孔径效应和表面效应与化学电源中的活性材料非常相关, 作为电极的活性材料纳米化后, 表面增大, 电流密度会降低, 极化减小, 导致电容量增大, 从而具有更良好的电化学活性。特别是最富特征的一维纳米材料———纳米碳管在作为新型贮锂材料、电化学贮能材料和高性能复合材料等方面的研究已取得了重大突破, 因而开辟了全新的科学研究领域。 1 碱性锌锰电池材料 11 纳米级γ- MnO 2 夏熙等利用溶胶凝胶法、微乳法、低热固相反应法合成制得纳米级γ MnO 2 用作碱锰电池正极材料。发现纯度不佳, 但与EMD以最佳配比混合, 可大大提高第 2 电子当量的放电容量, 也就是可出现混配效应。若制得的纳米γ MnO 2 纯度高时, 本身的放电容量即优于E MD。 12 掺Bi改性纳米MnO 2 夏熙等通过加入Bi 2O3 合成得到改性MnO 2, 采用纳米级和微米级改性掺Bi MnO 2 混配的方法, 放电容量都有不同程度的提高, 并且存在一个最佳配比。通过掺 Bi在充放电过程中形成一系列不同价态的Bi Mn复合物的共还原和共氧化, 有效抑制Mn 3O4 的生成, 可极大地改善电极的可充性。 13 纳米级α- MnO 2 采用固相反应法合成不含杂质阳离子的纳米α MnO 2, 粒径小于 50 nm , 其电化学活性较高, 放电容量比常规粒径EMD更大, 尤其适于重负荷放电, 表现出良好的去极化性能, 具有一定的开发和应用潜力。 14 纳米级ZnO 碱锰电池中的电液要加入少量的ZnO , 以抑制锌负极在电液中的自放电。ZnO在电液中的分散越均匀, 越有利于控制自放电。纳米ZnO在我国已应用于医药等方面。由于碱锰电池朝着无汞化发展, 采用纳米ZnO是可选择的方法之一。应用的关键是要注意纳米ZnO材料的表面改性问题。 15 纳米级In 2O3 In 2O3 是碱锰电池的无机代汞缓蚀剂的选择之一, 目前已开发并生产出无汞碱锰电池用高纯纳米In 2O 3, 该材料具有比表面积大, 分散性好, 缓蚀效果更佳的特点, 应用于无汞碱锰电池具有良好的抑制气体产生的作用。 2 在MH / Ni电池中的应用 21 纳米级Ni ( OH )2 周震等人用沉淀转化法制备了纳米级Ni ( OH )2, 并发现纳米级Ni ( OH )2 比微米级Ni ( OH )2 具有更高的电化学反应可逆性和更快速的活化能力。采用该材料制作的电极在电化学氧化还原过程中极化较小, 充电效率高, 活性物质利用更充分, 而且显示出放电电位较高的特点。赵力等人用微乳液法制备纳米β Ni ( OH )2, 粒径为 40~ 70 nm。该方法较易控制纳米颗粒粒径大小, 并且所制得的纳米材料呈球型或椭球形, 适用于某些对颗粒状有特殊要求的场合, 如作为氢氧化镍电极的添加剂, 按一定比例掺杂,可使Ni ( OH )2 的利用率显著提高, 尤其当放电电流较大时, 利用率可提高 12% 。22 纳米晶贮氢合金陈朝晖等利用电弧熔炼高能球磨法制备出纳米晶LaNi 5[6], 平均粒径约 20 nm , 采用该材料制备的电极与粗晶LaNi 5 制备的电极相比, 具有相当的放电容量, 更好的活化特性, 但其循环寿命较短。 3 锂离子电池材料 31 阴极材料———纳米LiCoO 2 夏熙