【摘要】 充放电过程的速率被认为是由质子扩散、表面交换反应或正极的电子导电性决定的。

氢氧化镍（NiOH2）已被实际用作镍基可充电电池的正极。近年来，由于一些文献报道了纳米结构NiOH2优异的电化学性能，纳米结构NiOH2的控制受到了相当大的关注。这些贡献充分证明了NiOH2纳米结构作为正极材料的优势。NiOH2晶体具有六边形单。晶格参数为a = 0.3126 nm, c = 0.4605 nm。六边形NiOH2具有层状结构，其中每一层由六边形紧密排列的两层羟基组成，它们之间有一层Ni原子。平行于基面（001）的层在范德华力作用下呈弱堆叠，层间距离为0.46 nm。NiOH2的充放电被认为是通过质子在层间空间的插入和脱插入几乎是拓扑化学的方式进行的（图1）。

 

因此，充放电过程的速率被认为是由质子扩散、表面交换反应或正极的电子导电性决定的。除了作为正极材料的电化学性能外，新型纳米结构的合成及其电催化活性也备受关注。晶粒尺寸、形貌、比表面积、结构缺陷、孔隙度等理化参数都可能或多或少地影响电化学性能;然而，纳米正极材料的合适结构和形态尚未明确。据推测，长径比定义为c/a，可能是决定电化学性能，特别是充放电速率的重要因素。如果能得到限制在NiOH2基本晶体单元内的规则六角形粒子，它将成为阐明作为正极的充放电过程的速率决定步骤的模型样品。

图1. 六边形NiOH2粒子示意图[1]

 

在GPC分析之前，热应力UKP的溶解方案是示意图如图1所示。为了研究MMD、溶液中碳水化合物的构象及其主链上氧化官能团的分布是否随样品组成的变化而独立变化，对纯纤维素Whatman纸进行了平行分析。第一步是用加速溶剂萃取(ASE)用正庚烷除去样品中的变压器油残留物(图1中的第1步)。

 

然后用NaClO2/乙酸缓冲溶液(pH 5)处理UKP样品以去除木质素。该预处理(图1中的步骤2)通过DMAc/LiCl/EIC系统实现了热应力UKP样品的完全溶解。虽然EIC助剂的详细作用机制尚未完全阐明，但其对纤维素纸浆溶解的有益作用已经得到了很好的证实实验室老化的变压器板样品，由UKP制造在油中老化，通过这种处理变得可溶。没有NaClO2处理，老化样品不能完全溶解。

 

在荧光标记氧化官能团和溶解用于GPC测量之前，将样品在水中分解(图1中的步骤3)。图2和图3分别显示了WP和UKP的mmd(实线，左坐标)在长达7天的时间里是如何受到热应力影响的。25%氨水溶液作为分散相的效果。图2为快速水解法析出样品的XRD图谱。总之，溶剂热合成的六方颗粒表现出类似的行为，即在3C/3C的高充放电倍率下，放电容量几乎不变，没有严重恶化，尽管放电容量本身似乎强烈依赖于六方板的尺寸和长径比。

 

图2. 样品的XRD图谱[1]

 

[1] Machado R M , Hartz C L , Hollen J E ,et al.Method and apparatus for achieving maximum yield in the electrolytic preparation of group IV and V hydrides:EP20070251583[P].EP1845172A2[2024-03-21].

 

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