nizn电池的构筑、性能研究及其回收

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4、然后和锌组装成软包NiZn电池。根据镍锌电池所用的正负极材料和电解液的特性，对废旧的镍锌电池进行拆解回收。首先对碳纳米材料进行表面修饰，使其表面具有含氧官能团，但内部仍保持良好的导电性，可将产生的电子快速传输到外部，解决活性物质不能充分利用和电子不能有效的传输问题。然后研究了碳纳米管和碳纳米纤维的氧化条件，不同体系制备Ni(OH)2/多壁碳纳米管(MWNT)复合材料、Ni(OH)2/碳纳米纤维复合材料的工艺条件。对组装成的NiZn电池的充放电性能以及循环寿命进行了表征，探索反应条件-结构-性能之间的关系，得到了最佳工艺条件。产物的晶相、形貌、尺寸和电性能用扫

5、描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射分析仪、电化学工作站、以及电池测试系统进行表征。具体内容如下：（1）碳纳米管、纤维表面修饰，首先用酸浸泡多壁碳纳米管、碳纳米纤维去除杂质，然后水热处理，得到表面具有含氧官能团的氧化碳纳米材料。（2）用氧化多壁碳纳米管作为基质，用氨水作为沉淀剂采用两步法合成了Ni(OH)2/MWNT复合材料。XRD、TEM、SEM检测证实β-Ni(OH)2生长在MWNT-1表面，具有高的结晶度。循环伏安测试结果表明其比容量在2mV·s可达159.1-1-1mAh·g，在100mV·s扫速下循环寿命可保持1000周期，比容量几乎没有衰减

6、。将Ni(OH)2/MWNT复合材料与锌片组装成袋装NiZn电池，用凝胶电解液，测试-1结果表明循环1100周期后，能量密度仍维持在190Wh·kg以上。（3）用氧化碳纳米纤维作为基质，采用N,N-二甲基甲酰胺–水混合溶剂体系制备了-1-1Ni(OH)2/碳纳米纤维复合材料。在5mV·s扫速时比容量为208.4mAh·g，在100-1mV·s的扫速下循环寿命达到1000次几乎没有衰减。组装成的NiZn电池在以2.35-1-1A·g的电流密度充电3分钟，以2.54A·g的电流密度放电，比能量为145-1Wh·Kg，电池的循环寿命可达1000周期，表明获得了高能

7、量密度、功率密度以及循环稳定性良好的软包电池。（4）用氧化碳纳米纤维作为基质，NaOH作为沉淀剂制备了Ni(OH)2/碳纳米纤维复合-1-1-1材料。在5mV·s和40mV·s时所得的比容量分别为250.6mAh·g和205.5I-1-1mAh·g，在100mV·s扫速下循环周期为1100次，容量发生微弱衰减。组装成-1镍锌电池，电池的库伦效率可达98%以上，电池的比能量为170Wh·Kg，循环寿命可达1200次。（5）废旧镍锌电池的回收。针对镍锌电池的结构特点设计了回收流程并进行了回收处理，最终对废旧镍锌电池主要部分进行了有效回收。关键词：：：镍锌电池；N

8、i(OH)2/纳米碳复合材料；镍正极；电化学性能；回