Отримання гідроксиду нікелю методом низькотемпературного гомогенного осадження
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2017.53.12Ключові слова:
гідроксид нікелю, низь температурне гомогенне осадження, суперконденсатор, питома ємністьАнотація
Гідроксид нікелю є активною речовиною суперконденсаторів, які широко використовуються в якості джерела живлення різних електричних та електронних пристроїв. Для використання в суперконденсаторах необхідно використовувати гідроксид нікелю з високими електрохімічними характеристиками, при цьому технологія синтезу повинна бути енергсберігаючою. Одним из найбільш перспективних методів синтезу гідроксиду нікелю є гомогенне осадження, яке проводиться шляхом гідротермальної обрботки при 90-95 °С розчину нітрату нікелю та сечовини. Недоліком методу є высока енергозатратність. В роботі запропоновано метод низькотемпературного гомогенного осадження гідроксиду нікелю. Методом РФА показано, что отриманий гідроксид є альфа-формою із невисокою кристалічністю. Вевчені електрохімічні характеристики зразка нікель гідроксиду, отриманого запропонованим методом. Показані високі питомі ємності 110-190 Ф/г 70-115 мА*год/г.Посилання
Simon, P., Gogotsi., Yu. Materials for electrochemical capacitors. Nat. Mater. 2008, 7 (11), 845–854. – doi: 10.1038/nmat2297.
Burke, A. R&D considerations for the performance and application of electrochemical capacitors. Elec. Acta, 2007, 53, 1083-1091. – doi: 10.1016/j.electacta.2007.01.011.
Jun-Wei, L. [at al.] Asymmetric supercapacitors based on stabilized α-Ni(OH)2 and activated carbon. J. Solid State Electrochem, 2010, 14, 1533–1539. – doi: 10.1007/s10008-009-0984-1.
Jun-Wei, L., Ling-Bin, K. [at al.] A facile approach to the preparation of loose-packed Ni(OH)2 nanoflake materials for electrochemical capacitors. J. Solid State Electrochem, 2009, 13, 333–340. – doi: 10.1007/s10008-008-0560-0.
Aghazadeh, M., Ghaemi, M., Sabour, B., Dalvand, S. Electrochemical preparation of α-Ni(OH)2 ultrafine nanoparticles for high-performance supercapacitors. J. Solid State Electrochem, 2014, 18, 1569–1584. – doi: 10.1007/s10008-014-2381-7.
Cui-Hong, Z., Xin, L., Zhi-Dao, C., Zhen-Fei, W. Excellent supercapacitive performance of a reduced graphene oxide/Ni(OH)2 composite synthesized by a facile hydrothermal route. J. Cent. South Univ, 2014, 21, 2596−2603. – doi: 10.1007/s11771-014-2218-7.
Bo, W. [at al.] Hierarchical NiAl Layered Double Hydroxide/Multiwalled Carbon Nanotube/Nickel Foam Electrodes with Excellent Pseudocapacitive Properties. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 16304−16311. – doi: 10.1021/am504530e.
Solovov, V., Kovalenko, V., Nikolenko, N., Kotok, V., Vlasova E. . Influence of temperature on the characteristics of Ni(II), Ti(IV) layered double hydroxides synthesised by different methods. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2017, 1/6(83), 16–22. – doi: 10.15587/1729-4061.2017.90873.
Liu, C., Huang, L., Li, Y., Sun, D. Synthesis and electrochemical performance of amorphous nickel hydroxide codoped with Fe3+ and CO2−. Ionics, 2010, 16, 215–219.
Li, J. [at al.] A facile approach to synthesis coral-like nanoporous β-Ni(OH)2 and its supercapacitor application. J. Power Sources, 2013, 243, 721–727. – doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.05.172.
Kovalenko, V.L., Kotok, V.A., Sykchin, A.A., Mudryi, I.A., Ananchenko, B.A., Burkov, A.A., Sololvov, V.A., Deabate, S., Mehdi, A., Bantignies, J.-L., Henn, F. . Nickel hydroxide obtained by high-temperature two-step synthesis as an effective material for supercapacitor applications. J, Solid State Electrochem, 2017, 21, 683–691. – doi: 10.1007/s10008-016-3405-2.
Xiao-yan, G., Jian-cheng D. Preparation and electrochemical performance of nanoscale nickel hydroxide with different shapes. Mater. Lett, 2007, 61, 621–625. – doi: 10.1016/j.matlet.2006.05.026.
Tizfahm, J., Safibonab, B., Aghazadeh, M, Majdabadi A, Sabour B, Dalvand S. Supercapacitive behavior of β-Ni(OH)2 nanospheres prepared by a facile electrochemical method. Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 2014, 443, 544–551. – doi: 10.1016/j.colsurfa.2013.12.024.
Aghazadeh, M., Golikand, A. N., Ghaemi, M. Synthesis, characterization, and electrochemical properties of ultrafine β-Ni(OH)2 nanoparticles. Int. J. Hydrogen Energy, 2011, 36, 8674–8679. – doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.03.144.
Kovalenko, V., Kotok, V. Obtaining of Ni-Al layered double hydroxide by slit diaphragm electrolyzer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2017, 2/6(86), 11–17. – doi: 10.15587/1729-4061.2017.95699.
Kovalenko, V. L., Kotok, V. A. The synthesis of nickel hydroxide by electrolysis from nickel nitrate solution in the slit diaphragm electrolyzer. Electrochemical properties. Collection of research papers of National mining university, 2015, 49, 181–186.
Hall, D. S., Lockwood, D. J. [at al.]. Raman and Infrared spectroscopy of α and β phases of thin nickel hydroxide films electrochemically formed on nickel. J. Phys. Chem. A, 2012, 116, 6771–6784. – doi: 10.1021/jp303546r.
Kovalenko, V., Kotok, V., Bolotin, A. Definition of factors influencing on Ni(OH)2 electrochemical characteristics for supercapacitors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2016, 5/6(83), 17–22. – doi: 10.15587/1729-4061.2016.79406.
Meng, Hu., Lixu, L. Effects of particle size on the electrochemical performances of a layered double hydroxide, Ni4Al(OH)10.NO3. J. Solid State Electrochem, 2007, 11, 847–852. – doi: 10.1007/s10008-006-0231-y.
Bora, M. Homogeneous precipitation of nickel hydroxide powders. Retrospective Theses and Dissertations, 2013, 731.
Tang, H. W., Wang, J. L., Chang, Z. R. Preparation and characterization of nanoscale nickel hydroxide using hydrothermal synthesis method. J. Func. Mater, 2008, 39(3), 469 – 476.
Yongfu, T. [at al.] Hydrothermal synthesis of a flower-like nano-nickel hydroxide for high performance supercapacitors. Electrochimica Acta, 2014, 123, 158–166. – doi: 10.1016/j.electacta.2013.12.187.
Li-Xia, Y., Ying-Jie, Z., Hua, T., Zhen-Hua, L. Hydrothermal synthesis of nickel hydroxide nanostructures in mixed solvents of water and alcohol. J. Solid State Chem, 2007, 180, 2095–2101. – doi: 10.1016/j.jssc.2007.05.009.
Cui, H. L., Zhang, M. L. Synthesis of flower-like nickel hydroxide by ionic liquids-assisted. J. Yanan Univ, 2009, 28(2), 76-83.
Linping, X. [at al.] 3D Flowerlike r-Nickel Hydroxide with Enhanced Electrochemical Activity Synthesized by Microwave-Assisted Hydrothermal Method. Chem. Mater., 2008, 20, 308–316. – doi: 10.1021/cm702207w.
Cordoba de Torresi [at al.] Effect of Additives in the Stabilization of the α Phase of Ni(OH)2 Electrodes. J. Electrochem. Soc., 2001, 148, A1179-A1184. – doi: 10.1149/1.1403731.
Kovalenko, V., Kotok, V. Study of the influence of the template concentration under homogeneous precepitation on the properties of ni(oh)2 for supercapacitors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2017, 4/6(88). 17–22.
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
