【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260153
为提升镍锌电池的能量密度与循环稳定性,通过水热法成功制备出Y3+掺杂的Ni(OH)2(Ni1-xYx(OH)2,x=0.01、0.03、0.05、0.07、0.10、0.15、0.20)。X射线衍射(XRD)结果表明,随着Y3+掺杂量的增加,Ni1-xYx(OH)2晶相结构从β相逐步转变为α-β中间相(Ni0.93Y0.07(OH)2),最终转变为α相(Ni0.80Y0.20(OH)2);扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果显示,随着掺杂量的变化,产物形貌从纳米粒子、片状结构过渡到粒子团聚体;能量色散X射线谱(EDS)与X射线光电子能谱(XPS)分析证实Y3+成功掺杂进入Ni(OH)2晶格并保持稳定的+3价。循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)及循环寿命测试表明,当Y3+掺杂量(物质的量分数)为7%时,Ni0.93Y0.07(OH)2的电化学性能最优。将α-β中间相的Ni0.93Y0.07(OH)2作为正极与锌片负极组装成镍锌软包电池,结果显示,1 600次循环后,电池能量密度仍保持为182.03 Wh·kg-1,库仑效率维持在94%以上,优于未掺杂Ni(OH)2(β-Ni(OH)2)电极组装的电池。
