Останніми роками, при швидкому розвитку нових енергетичних технологій, електродні матеріали на основі нікелю стали дослідницькою точкою, завдяки їх чудовим електрохімічним властивостям. У цій статті узагальнено ряд наукових результатів досліджень та розбирають рекомендовані матеріали нікельних електродів та їх переваги в різних сценаріях застосування.
I. Нікель-водороген акумулятор: Нікельний гідроксид-електрод типу високої стійкості-електрод
-NI (OH) ₂ Електродний матеріал (номер перенесення електронів близько 1,3), розроблений командою інституту технологічного інституту Гарбіна. Порівняно з традиційними -ni (OH) ₂, він має кращі механічні властивості, більш позитивний потенціал електрода, більш висока ефективність зарядки та міжфазний опір передачі заряду знижується приблизно на 30%. Крім того, -ni (OH) ₂ може зменшити вміст нікелю в активному матеріалі на 30%, що має як охорону навколишнього середовища, так і економічну цінність. Дослідження також встановило, що швидкість розлому матеріалу тісно пов'язана з ємністю розряду. Швидкість несправності укладання матеріалу з високою ємністю (270 мАг/г) становить 14,9%, що забезпечує нову ідею для оптимізації дизайну електродів.
Ii. SuperCapacitor: композитний електрод оксиду нікелю/вуглецевого нанотрубки
Композитний матеріал оксиду нікелю (NIO) та вуглецевої нанотрубки (CNT) має видатні показники в галузі зберігання енергії. Композитний електрод NIO/CNT, підготовлений методом Sol-Gel та електрохімічним осадженням, має специфічну ємність до 160f/g, і має як характеристики ємності з двома шарами, так і псевдокапаказиційні характеристики. Питома ємність одномісного електрода, що обробляється на 250 градусів, досягає 240F/G, що краще, ніж традиційні активовані вуглецеві матеріали, а введення вуглецевих нанотрубок ще більше зменшує імпеданс і розширює вікно робочого потенціалу. Наноструктуровані матеріали на основі нікелю, синтезуються гідротермальним методом (наприклад, порожнистими нікелю-мікросферами гідроксиду та пористими стрижнями оксиду нікелю) мають специфічну ємність понад 1000f/g та відмінну стабільність циклу, які підходять для нових систем зберігання енергії енергії.
Iii. Цинк-нікель акумулятор: Технологія нікельського електрода високої щільності
Як зелений вторинний акумулятор, технологія нікельних електродів батарей цинку-нікелі продовжує вдосконалюватися. Дослідження показали, що сферичні -ні (OH) високої щільності електроди повинні синтезувати високий номер перенесення електронів Активні матеріали для придушення проблем з розширенням. Крім того, нанотехнології оксиду цинку (наприклад, у формі стрижної форми та сферичного оксиду цинку) значно покращує стабільність циклу цинкових електродів, з специфічною ємністю 630 мАг/г, що, як очікується, сприятиме індустріалізації акумуляторів цинку.
Iv. Реакція еволюції водню: сплави на основі нікелю та електроди пористої структури
У галузі вироблення водню електролізом води, сплави на основі нікелю (такі як Ni-S, Ni-SN) та пористі електроди нікелю готуються електроосадженням, що демонструють надмірну еволюцію водню та високу каталітичну активність. Електроди оксиду на основі нікелю на основі нікелю ще більше покращують площу поверхні та каталітичну ефективність, забезпечуючи нове рішення для розвитку чистої енергії.
V. Дослідження прикордонних: біметалічні сполуки та рідкісні матеріали на основі нікелю на землі на землі
Псевдокапактивні властивості біметалічних гідроксидів, сульфідів та селенідів нікелю-кобальту значно кращі, ніж власні монометалічні сполуки, а специфічна здатність та термін експлуатації циклу значно вдосконалюються. Рідкісні сплави для зберігання водню на основі землі-магнезію (такі як AB₃, тип A₂b₇) стали дослідницьким фокусом нового покоління нікельових водних акумуляторів негативних електродних матеріалів завдяки їх високій потужності та швидкості швидкості.
Висновок
Диверсифікована розробка електродів на основі нікелю сприяє інноваціям технологій зберігання енергії та енергії. Від високої стабільності -ni (OH) ₂ до високоефективних композитів NIO/CNT, від оптимізації акумулятора цинку до каталітичних застосувань еволюції водню, ці досягнення заклали наукову основу для високої ефективності та зеленої енергетичних пристроїв. Надалі прогрес регуляції наноструктури та композитної технології ще більше розкриє потенціал матеріалів на основі нікелю та допоможе досягти мети "подвійного вуглецю".
