纳米氢氧化镍的制备本科毕业论文

国的MH-Ni二次电池经历了从无到有的过程并迅速发展，逐渐形成了从正负极材料到隔膜、骨架材料等配套产品齐备的局面。到2000年，我国MH-Ni电池产量达到1.9亿只，2001年的产量达2亿多只[1-2]。

随着市场的需求，新型绿色环保型镍氢电池正朝着高容量、小型化、高功率方向发展。镍氢电池产业将成为21世纪能源领域的重大产业之一。镍氢电池产业的发展可带来城市环境的改善，使国民经济可持续发展；有助于移动通讯、无污染电动车等的高新技术产业的发展；还将带动上游原材料工业的发展。

1.2 纳米材料及纳米氢氧化镍简介

1.2.1 纳米材料简介

纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

从广义来说，可以把纳米材料分为三大类：即纳米微粒、纳米固体和纳米组装体系。

从狭义上说，纳米材料就是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米碳管、纳米薄膜和纳米固体材料的总称。按传统的材料学科体系划分，纳米材料又可进一步分为纳米晶体材料、纳米陶瓷材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。若按照应用目的进行分类，又可将纳米材料分为纳米电子材料、纳米磁性材料、纳米发光材料、纳米隐身材料和纳米生物材料等等[3]。 1.2.2 纳米材料的制备方法和应用

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纳米材料的制备方法常见的有物理法、化学法、及两者相结合的综合的方法。其中在物理法中主要有球磨法、粉碎法和蒸发冷凝法。球磨法是指采用适当的条件制备纯元素的纳米粒子、合金的纳米粒子或者复合材料的纳米粒子的方法，此法成本低、操作简单，但是本法也有一定的缺点，如所制的产品纯度低，颗粒分布的不均匀等；粉碎法是通过对原料机械粉碎、电火花爆炸等制得纳米粒子，成本低、简便易操作，但是同样存在纯品纯度不高、粒度不易控制等缺点；蒸发冷凝法是通过真空蒸发、高频感应、加热等操作后，接着骤冷制备纳米粒子，此法得到的产物纯度高、粒度可控，但是对技术和设备有很高的要求。

釆用化学的制备方法则具有反应条件易控、反应的设备简单，且对反应物的选择性多等优点。常见的化学法可分为三类:液相法、气相法和固相法。 1.2.3 纳米氢氧化镍简介

根据美国USABC和日本各电池公司对种类繁多的电动车用动力电池的性能以及发展潜力的比较论证，综合考虑电池的安全性能、可靠性、电池材料资源和环境问题以及电池性能的发展趋势，确定镍氢电池是近、中期电动车适用的首选动力电池。Ni(OH)2正是MH-Ni电池的正极材料活性物质，它的优劣直接影响着电池的性能好坏。90年代以来，随着纳米材料科学技术的迅猛发展，纳米材料的研究逐渐扩展到化学电源领域。

纳米Ni(OH)2与普通Ni(OH)2相比具有更优异的电催化活性、高的放电平台、高的电化学容量以及高的密度。究其化学原理，Ni(OH)2的生成很简单，但要将其制备成具有高电化学活性、高堆积密度的Ni(OH)2材料却非易事。近年来，国内外已有多家研究机构通过不同方法制备纳米Ni(OH)2，研究结果表明，与普通微米Ni(OH)2相比，纳米Ni(OH)2具有更小的晶粒电阻、更高的质子迁移速率以

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