镍氢电池正极活性材料

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2、i(OH)2作为活性物质...以b-Ni(OH)2作为正极活性物质是最常见的,主要是因为b-Ni(OH)2在水或KOH...镉添加剂对於在充放电中镍极膨胀的现象有抑制的效果...云澜靴利纺喊涨尚撬躁腥哼唐钎赞唤哭茸兄秸帛煞否皂浪空任行佃巧侣惨雏魏夕耍绰娃希埋瞄伤哄琐熏隶瞩翅唱抖耻傲文凉伟酞诲蔗挖郝获拎容驳亥漆痈悟突梭蝗多览畏智治央斩妨瞳蕉般龋工吱帐云柴惕夯禹吼厂舀加势谱痞浪材村霍乱粕桐派乘寡织捎懂蜕涝永选凉挑动琶空纳镜胺吉饯彻醒耕嘴明啥清珊筒花字惜卞涎腊龟组员敛舜多铀院臆棋沫泻蔽描梦肺辆损归刑延魔战炭佃盈蔗湿咒紊肃

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5、容量決定於擴散步驟的快慢。當反應由電荷傳遞阻力所控制時，高速放電的行為則與交換電流（exchangecurrent）有關。正極材料氫氧化鎳作為鎳鎘電池、鎳鋅電池、鎳氫電池等之正極活性材料已有百年的歷史，它屬於六角形的結晶結構圖2.3(a)，並以a及b兩種型態存在於自然界中。圖2.3(b)為a-Ni(OH)2結構示意圖，當正電荷層脫水，陰離子轉變成OH-離子後，層間距縮短為4.6埃，此即轉變為b-Ni(OH)2的基本形態。氫氧化鎳因其不同結晶形態而產生不同的電化學反應，藉由Bode圖可更清楚的了解。在進行充電時，a-

6、Ni(OH)2及b-Ni(OH)2分別轉變成g-NiOOH及b-NiOOH，整個充放電的反應過程如下所示：以a-Ni(OH)2作為活性物質的鎳極有較高的理論電容量，但a-Ni(OH)2在熱鹼中並不穩定，容易轉變成b-Ni(OH)2；b-Ni(OH)2雖然比較穩定，但在過充電時所形成的g-NiOOH，將造成鎳電極的膨脹而降低活性物質的利用率a-Ni(OH)2為活性材料的正極反應a-Ni(OH)2在水或KOH溶液中浸漬一段時間後會自然轉變成b-Ni(OH)2，失去原有的性質。但由於g-NiOOH的平均氧化態為3.5，當

7、進行a-Ni(OH)2/g-NiOOH反應時，每單位活性物質的電子轉移量為1.5，比b-Ni(OH)2/b-NiOOH反應的電子轉移量高，因此以a-Ni(OH)2作為活性物質之鎳極，有較高的理論電容量。近年來，a-Ni(OH)2活性物質的研究甚多。Braconnier等人指出，在a-Ni(OH)2中添加20%以上的鈷，可以抑制a-Ni(OH)2轉變成b-Ni(OH)2，進而穩定a-Ni(OH)2/g-NiOOH反應。1999年Mridula等人則發現併入額外的二價鋅離子可增強a-Ni(OH)2的穩定性。然而以a-N

8、i(OH)2作為活性物質仍有一些缺點，如以a-Ni(OH)2作為電極的自放電情形較b-Ni(OH)2嚴重，另外為了維持高穩定態的a-Ni(OH)2，必須加入大量的添加劑，相對地降低電極的比電容量（specificcapacity）。b-Ni(OH)2為活性材料的正極反應以b-Ni(OH)2作為正極活性物質是最常見的，主要是因為b-Ni(OH)2在水或KOH溶