镍氢电池正极材料的发展

镍氢电池

(MH-Ni)具有高容量、大功率、无污染等优点而备受人们的青睐，

是当今二次电池重要的发展方向之一。与镍镉电池相比，镍氢电池的容量提高
50%以上，消除了金属铬对环境的污染，可以实现快速充电:镍氢电池的工作电
压为

1. 2V，可以与镍镉电池互换使用;镍氢电池比镍镉电池有更高的能量储存

能力，高能型镍氢电池的比能量可达到

95W. h/kg，高功率型镍氢电池的比功

率 达 到

900W/kg ， 循 环 使 用 寿 命 超 过 1000 次 ， 工 作 环 境 温 度 为 -

40℃~+50℃，高低温工作容量损失小。
    镍电极材料的研究动向
    (1)新型添加剂的研究
    日本和美国正在开发钻、钦和担，以及稀土等新型添加剂。采用不同添加剂制
备层层包覆的核壳型

Ni (OH)

2

电极材料，是目前的研究热点。

( 2)镍正极导电性的研究
 研究表面高导电性 Ni (OH)

2

材料，如表面镀

Co（OH) 

2

技术，进一步提

高正极的利用率核高倍率放电性能。目前，我国研制的覆钻球形

N i (OH) 

2

, 5C

放 电 容 量 超 过 国 际 高 倍 率 放 电 容 量 标 准 的

15 ％ ， 清 华 大 学 研 制 的 球 形

Ni（OH) 2，放电电压几乎 100%都在 1. 2V 以上。
    (3)镍正极生产工艺的研究
    普通烧结式镍正极，体积比容量只有 400mA·h/ cm。采用改进烧结式工艺
及浸渍参数来提高烧结式镍正极的体积比容量，改进后的烧结式镍正极体积比
容量可达

500 mA·h/ cm

    镍正极的另一个改进是正极中不含锅。电池中的镍正极一般需要添加少量锡
以提高镍正极的充电效率，减少镍正极的膨胀率。采用

Zn 和 Co 代替镉可达到

同样的效果。在正极中添加

Zn 后，Zn 与正极活性物质形成固液体，可提高电

池的吸氢能力，控制电池内压上升。

( 4)纳米技术在镍正极中的应用研究
 纳米 Ni (OH)

2

，与普通氢氧化镍相比，纳米氢氧化镍材料具有更优异的电

催不活性、高的放电平台、高的电化学容量以及高的密度。不过纳米

Ni (OH)

2

用

作叫池活性物质的研究和开发，还处于起步阶段，但展现的前景非常诱人。电池
用纳米

Ni (OH) 

2

的研究有很多问题需要探索，如简化纳米

Ni (OH) 

2

电极及其

复合电极的合理组装与制备等问题。从纳米尺寸上去重新认识和开发新型电池材
料，有利于推动高容量电池的发展，有利于开辟寻找高性能电池活性材料的新
途径。

（

5）钴类添加剂

    钻类添加剂是一类性能优异的电池添加剂。它能够明显改善电池的性能、

提高电池的容量密度和功率密度，提高电池的充放电循环寿命，提高耐过充电
能力及减少自放电现象等。总结各文献报道研究内容，钴类添加剂可以分为以下
几种

:单质金属钴、氧化钴、氢氧化钴、轻基氧化钴。

参考文献
[1]唐金红，陈实，王芳，吴锋 《镍氢电池掺钻镍正极的研究进展》 功能材

料

2007 5 期 38 卷

[2]

 

杨国雄，

Cristian Fierro, Michael A.Fetcenko《欧芬尼克氢镍电池的

最新发展》电源技术