锌酸钙的微波合成及性能研究.pdf

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1、第3l卷第2期矿冶工程V0l_3l№22011年04月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGApril2011锌酸钙的微波合成及性能研究①童孟良，舒均杰，吴卫(湖南化工职业技术学院，湖南株洲412004)摘要：采用微波合成法制备了锌镍电池负极材料——锌酸钙。通过X射线衍射、热重分析等表征了锌酸钙样品化学组成和晶体结构，采用激光粒度仪分析了样品的粒径分布。XRD和热重分析证实了样品化学组成为Ca(OH)：·2Zn(OH)·2H0。粒度分析表明微波法制备的锌酸钙样品粒度分布均匀，平均粒径为1．524m

2、。电化学性能测试表明微波合成的锌酸钙具有较好的充放电性能、较高的比容量和循环寿命，放电电压平台达1．688V，初始放电容量为246．48mAh／g，循环120次后放电容量是初始容量的81．7％。关键词：锌镍电池；负极材料；锌酸钙；微波合成；电化学性能中图分类号：TM912．2文献标识码：A文章编号：0253—6099(2011)02～0098—03MicrowaveSynthesisandCharacterizationofCalciumZincateTONGMeng-liang，SHUJun—jie，WUWei(Hunan

3、ChemicalVocationalandTechnicalCollege，Zhuzhou412004，Hunan，China)Abstract：Calciumzincate，ananodematerialfornickel—zincbattery，wassynthesizedbymicrowavemethod．ThechemicalcompositionandcrystalstructureofthesamplewerecharacterizedthroughXRDandthermogravimetricanaly—sis

4、，andthesizedistributionwasinvestigatedbylaserparticlesizeanalyzer．ThechemicalcompositionwasconfirmedasCa(OH)2·2Zn(OH)2·2H20．Thesizeanalysisrevealedthatthecalciumzincatehadauniformsizedistributionwithaverageparticlesizeof1．524Ixm．Theelectrochemicalperformancetestsho

5、wedthatthecalciumzincatepossedagoodchargeanddischargeperformance，higherspecificcapacityandexcellentcyclelife．Theaveragedischargevohagewas1．688V，andtheinitialspecificcapacitywas246．48mAh／g，andthedischargecapacitywas81．7％oftheinitialca—pacityafter120cycles．Keywords：N

6、i／Znbattery；anodematerial；calciumzincate；microwavesynthesis；electrochemicalperformance电动汽车的实用化关键在于电池，研究者都希望法是近年发展起来的材料制备方法J。微波合成是电池具有高能量密度、高比功率、可大电流放电、价格利用微波加热来合成材料，具有合成温度低、合成时间低廉、与环境友好等优点⋯。近年来，韩国三星高等短及能耗低、对环境友好、不存在温度梯度、对很多反理工研究院(SALT)、美国通用汽车公司(GM)、日本松应体系具有加速化学反应、改

7、善结晶性能等优点。下公司、日本蓄电池公司和三洋公司等都在研究密封本研究采用微波合成法制备锌酸钙，并对合成的锌镍电池，开始小批量生产。从锌-镍二次电池的性样品进行了表征，且对其电化学性能进行了测试。能来看，它作为电动车电源比铅酸、镉镍、铁镍等系列1实验部分更为适宜，尤其是高速率放电能力、高的比能量、优异的低温性能、容易组装成大容量(大尺寸)电池等优1．1主要试剂点，是未来电动车车辆主要的候选电池。锌酸钙是氢氧化钾，氢氧化钙，氧化锌，氧化亚锡，聚四氟乙烯锌镍电池的负极材料。周玉竹用机械振荡法、王晓(PTFE)，石墨，羧甲基纤维素

8、钠(CMC)，均为分析纯。丹等通过球磨法、杨占红等采用化学合成法、王1．2电极的制备升威等采用水热法制备了锌酸钙晶体。微波合成1．2．1锌酸钙的制备实验所用反应设备为改制的①收稿日期：2010—11-23基金项目：湖南省科技计划项目(2010GK3150)作者简介：童盂良(1971—11)