呂冰安然(.沈陽城市建設學院, 遼寧 沈陽 0000;.沈陽科技學院, 遼寧 沈陽 067)
復合鎳電極活性材料化學鍍鎳及其影響研究
呂冰1安然2(1.沈陽城市建設學院, 遼寧 沈陽 110000;2.沈陽科技學院, 遼寧 沈陽 110167)
隨著科技技術的不斷發展,化學工業方面也開發出了更多的新技術,以提高化學反應速率。在復合鎳電極活性材料研究中,大量實驗結果表明,經過化學鍍鎳可顯著提高電極活性與化學材料反應性能,這給我國化工行業發展帶來重要影響。本文就復合鎳電極活性材料化學鍍鎳及其影響研究進行探討。
復合鎳電極活性材料化學鍍鎳,影響研究
能源電池在我國各行業領域內都有廣泛應用,包括航空航天、飛機啟動、作為空中動力的主要來源,能源電池發揮著重要性作用。作為能源電池的主要代表復合鎳電池,借助化學反應為原理,順應國家保護環境的號召,能節約煤炭等不可再生資源,減輕環境污染。目前復合鎳電池主要運用在國防、工農業、家電等方面,雖說發展現狀良好,但是還存在一定問題,與發達國家相比有一定差距,主要表現在電池材料性能不足、材料制備工藝水平不高,導致復合鎳電池整體性能未能達到國家高水平的要求。因此在提高復合鎳電池性能與材料活性方面需要相關研究人員做深入調查,開發出更科學可行的措施。
本文通過對比實驗探究化學鍍鎳對復合鎳電池活性材料的影響,實驗所需的主要材料與試劑有氧化鎳、氫氧化物、氨水、天平、攪拌機、試驗機、電阻爐,實驗進行步驟主要是參照復合鎳電池活性材料的制備過程與工藝技術進行,做控制變量的對比實驗,其中一組在反應前進行化學鍍鎳,另外一組不處理。
(1)研究主要任務 通過參照剛性復合鎳電池活性材料與氫氧化物復合鎳電池活性材料制備手段,研究出剛性致密性材料與氫氧化物活性材料如何制備,將其制備的優勢運用進復合鎳電池材料使用中,并在此基礎上研制出高密性、高效能復合鎳電池制備方法與工藝技術。另外,通過對比實驗前先經過化學鍍鎳的復合鎳電池活性材料化學反應與未經過化學鍍鎳的復合鎳電池活性材料化學反應,對比兩者的反應速率與反應成效,以及觀察反應過程中反應物與材料活性物的狀態,得出化學鍍鎳是否有利于復合鎳電池活性材料化學反應進行。
(2) 研究目的與意義 研究復合鎳電池活性材料化學鍍鎳是為提高復合鎳電池反應速率與電池效能的重要舉措,綜合所有對復合鎳電池反應影響的因素,采用最科學有效的方式,利用化學原理,提升反應物的效能。另外,主要目的還有優化復合鎳電池活性材料的制備過程,通過提高制備工藝水平,提升材料性能,在作為電極活性材料時發揮更好作用。復合鎳電池作為綠色環保的能源之一,具有廣泛的應用前景,如今也普及在社會各領域的方方面面,發展現狀也較樂觀,但存在的主要問題是由于鎳的性能不足而引起,因此在接下來的實驗研究中要以提高鎳的性能為主作用研究方向。
(1)加速復合燒結的影響作用 在復合鎳電池活性材料化學反應前經過化學鍍鎳后,能加速復合燒結的影響作用。主要原理是因為鍍鎳后燒結特征增強,在預先的化學鍍鎳中,將活性材料的氧化鎳進行了處理,改變了其化學鍵連接方式,提升了反應燒結的作用,進而起到燒結助劑,相當于電極反應的催化劑。另外,通過改變氧化鎳結構性能,還能增強氧化鎳與鍍鎳的結合程度,讓反應更充分,提升反應效率,也節約了能源,避免因反應不充分引起的資源浪費。
(2) 增大復合鎳電池活性材料的表面積 經過預先化學鍍鎳后的材料顆粒要相比于未鍍鎳的顆粒表面積要大一些,也就是說反應前鍍鎳能增大復合鎳電池活性材料的表面積。而增大了活性材料的表面積也能加速反應速率,材料表面積擴大能讓材料充分與化學物質發生反應,提升復合鎳電池性能,使得復合鎳電池活性材料發揮更好的作用。其中,預先鍍鎳可以增大活性材料表面積的主要原理是化學鍍鎳改變了材料結構,擴大了材料間的連接范圍,使得材料表面積看起來更大。
(3)提高復合鎳的表面活性 預先進行化學鍍鎳,能提高復合鎳的表面活性,增強反應速率,提升鎳電池活性材料的性能。其主要原理是在經過化學鍍鎳后,縮小了復合鎳電池活性材料之間的空隙距離,使得材料元素間的空隙間距變小,從而提升反應效率,空隙率越小的反應材料在反應過程中越能充分進行互相接觸從而使得反應進行簡易。另外,在經過化學鍍鎳后,激發了鎳的表面反應元素,使得鎳的表面活性提高,推進了反應進行,從而強化反應性能。
綜上所述,復合鎳電極活性材料在經過化學鍍鎳后,能極大提升鎳材料的性能,對復合鎳電池活性材料的影響主要有,提高了復合鎳活性材料的表面活性,增大了復合鎳材料的反應表面積,加速了反應中燒結助燃的作用,為反映充當催化劑,提升了反應速率,保證了反應進度。當今時代是以綠色環保發展為主題,實現資源可循環利用為主導的發展方向,不斷開發新能源,緩解我國能源短缺的現狀也是如今研究目標,在今后,相關技術工作人員將加大研究力度,不斷提升技術水平,為推進我國化工行業發展做出努力。
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