近年、新しいエネルギー技術の急速な発展に伴い、ニッケルベースの電極材料は、その優れた電気化学的特性のために研究ホットスポットになりました。この記事では、多くの科学的研究結果をまとめて、推奨されるニッケル電極材料とその利点をさまざまなアプリケーションシナリオで整理します。
I.ニッケル水素バッテリー：高安定性 - 型型水酸化ニッケル電極
-ni（oh）harbin Technologyチームによって開発された-ni（OH）₂電極材料（約1.3の電子移動数）は、大きな利点を示しています。従来の-ni（OH）₂と比較して、機械的特性が向上し、より正の電極電位、充電効率が高く、界面電荷移動インピーダンスが約30％減少します。さらに、-ni（OH）₂アクティブ材料のニッケル含有量を30％減らすことができます。これには、環境保護と経済的価値の両方があります。この研究では、材料の積み重ね障害率が排出能力に密接に関連していることも発見しました。大容量（270MAH/g）材料の積み重ね障害率は14.9％であり、これは電極設計を最適化するための新しいアイデアを提供します。
ii。スーパーキャパシタ：酸化ニッケル/カーボンナノチューブ複合電極
酸化ニッケル（NIO）とカーボンナノチューブ（CNT）の複合材料は、エネルギー貯蔵分野で優れた性能を持っています。ゾルゲル法と電気化学的堆積によって調製されたNiO/CNT複合電極は、最大160F/gの特定の容量を持ち、二重層静電容量と擬似容量特性の両方を備えています。 250度で熱処理されたNIO単一電極の比容量は240F/gに達します。これは、従来の活性炭材料よりも優れており、カーボンナノチューブの導入により、インピーダンスがさらに減少し、作業電位ウィンドウが広がります。熱水法（中空の水酸化ニッケルミクロスフェアや多孔質ニッケル酸化物ロッドなど）によって合成されるナノ構造ニッケルベースの材料は、1000F/gを超える特定の容量と、新しいエネルギー車エネルギー貯蔵システムに適した特異的な容量と優れたサイクル安定性を持っています。
iii。亜鉛ニッケルバッテリー：高密度ニッケル電極技術
緑色のセカンダリバッテリーとして、亜鉛ニッケルバッテリーのニッケル電極技術が改善し続けています。研究により、高密度球状-NI（OH）₂電極は、膨張の問題を抑制するために高電子移動数のアクティブ材料を合成する必要があることが示されています。さらに、酸化亜鉛ナノテクノロジー（rod型および球状の酸化亜鉛亜鉛亜鉛など）は、亜鉛電極のサイクル安定性を大幅に改善し、630mAh/gの特定の容量で、亜鉛ニッケル電池の工業化を促進すると予想されます。
IV。水素進化反応：ニッケルベースの合金と多孔質構造電極
水電気分解による水素産生の分野では、ニッケルベースの合金（Ni-S、Ni-SNなど）および多孔質ニッケル電極は電気堆積によって調製され、低水素の進化過剰および高触媒活性を示します。発泡ニッケルベースの貴金属酸化物電極は、表面積と触媒効率をさらに改善し、クリーンエネルギーの発達のための新しい溶液を提供します。
V.フロンティア探査：バイメタル化合物と希土類マグネシウムニッケルベースの材料
ニッケルコバルトバイメタル水酸化物、硫化物、およびセレン化物の偽耐性特性は、モノメタル化合物の特性よりも大幅に優れており、比容量とサイクル寿命は大幅に改善されています。希土類 - マグネシウム - ニッケルベースの水素貯蔵合金（AB₃、A₂B₇タイプなど）は、排出能力と速度の性能が高いため、新世代のニッケル水素バッテリー陰性電極材料の研究焦点となっています。
結論
ニッケルベースの電極材料の多様な開発は、エネルギー貯蔵とエネルギー変換技術の革新を促進しています。高安定性-NI（OH）₂から高性能NIO/CNT複合材料まで、亜鉛ニッケルバッテリーの最適化から水素進化触媒アプリケーションまで、これらの成果は、新しいエネルギーデバイスの高効率と緑の科学的基盤を築きました。将来、ナノ構造の調節と複合技術の進歩は、ニッケルベースの材料の可能性をさらに解き放ち、「二重炭素」の目標を達成するのに役立ちます。
