微電腦繼電保護測試儀效能研究
微電腦繼電保護測試儀效能研究
0 引言 微電腦繼電保護測試儀效能研究功率密度☁▩◕✘▩,比靜電電容器高數10倍的能量密度☁▩◕✘▩,且具有充放電速度快↟·││☁、對環境無汙染↟·││☁、迴圈壽命長等優點☁▩◕✘▩,有望成為21世紀新型的綠色能源↟₪。盡人皆知☁▩◕✘▩,無定型水合氧化釕是高功率高能量密度超級電容器最有希望的電極材料☁▩◕✘▩,但價格昂貴資源匱乏☁▩◕✘▩,所用電解質汙染環境☁▩◕✘▩,大大限制了它的商業開發↟₪。NiO等氧化物電極材料有著與RuOxH↟₪。O類似的功能☁▩◕✘▩,且價格便宜☁▩◕✘▩,很受研究人員的關注↟₪。 最近幾年來已探索出多種合成奈米NiO的方法_l]↟₪。在液相中☁▩◕✘▩,常溫條件下製備的先驅體沉澱常常結晶效能欠佳☁▩◕✘▩,易於團圓☁▩◕✘▩,在合成時新增表面活性劑能減弱先驅體的團圓程度☁▩◕✘▩,但仍沒法消除高溫焙燒時由於鹽橋效應和晶型快速轉變釀成的團圓現象↟₪。若在焙燒前對常溫合成的先驅體進行水熱改性☁▩◕✘▩,則可利用高溫水溶液的強反應活性和高分散能力進行“
0 引言
微電腦繼電保護測試儀效能研究功率密度☁▩◕✘▩,比靜電電容器高數10倍的能量密度☁▩◕✘▩,且具有充放電鋼輪式耐磨實驗機速度快↟·││☁、對環境無汙染↟·││☁、迴圈壽命長等優點☁▩◕✘▩,有望成為21世紀新型的綠色能源↟₪。盡人皆知☁▩◕✘▩,無定型水合氧化釕是高功率高能量密度超級電容器最有希望的電極材料☁▩◕✘▩,但價格昂貴資源匱乏☁▩◕✘▩,所用電解質汙染環境☁▩◕✘▩,大大限制了它的商業開發↟₪。NiO等氧化物電極材料有著與RuOxH↟₪。O類似的耐電痕化實驗機功能☁▩◕✘▩,且價格便宜☁▩◕✘▩,線性耐磨實驗機很受研究人員的關注↟₪。
最近幾年來已探索出多種合成奈米NiO的方法_l]↟₪。在液相中☁▩◕✘▩,常溫條件下製備的先驅體沉澱常常結晶效能欠佳☁▩◕✘▩,易於團圓☁▩◕✘▩,在合成時新增表面活性劑能減弱先驅體的團圓程度☁▩◕✘▩,但仍沒法消除高溫焙燒時由於鹽橋效應和晶型快速sht4305實驗機轉變造隔牆板抗彎實驗機成的團圓現象↟₪。若在焙燒前對常溫合成的先驅體進行水熱改性☁▩◕✘▩,則可利用高溫水溶液的強反應活性和高分散能力進行“溼式燒結”☁▩◕✘▩,提高先驅體的結晶效能和分散效能s]☁▩◕✘▩,從而製備出分散性較好的氧化物奈米粉體↟₪。本文以NiSO·6HO和NaOH為原料☁▩◕✘▩,採取常溫合成1水熱改性1中溫焙燒工藝製備奈米氧化鎳☁▩◕✘▩,並研究了其電容效能↟₪。
1 實驗
1.1微電腦繼電保護測試儀效能研究
取20mL0彈簧改變實驗機.1mol/L的硫酸鎳水溶液放入100mL的燒杯中↟₪。在磁力攪拌下(保持攪拌速度500r/min)約加入20mL0.2mol/L氫氧化鈉水溶液☁▩◕✘▩,反應完全得到淺綠色沉澱☁▩◕✘▩,調理母液的pH值為彈射實驗機13.4O↟₪。將反應混合物注入到50mL內襯聚4氟乙烯的高壓反應釜內☁▩◕✘▩,填充度為8O☁▩◕✘▩,密封☁▩◕✘▩,放入DHG⑼070A型電熱恆溫鼓風乾燥箱中180℃水熱反應24h☁▩◕✘▩,自然冷卻到室溫☁▩◕✘▩,過濾↟·││☁、洗滌☁▩◕✘▩,在真空乾燥箱中80℃乾燥4球實驗機4h☁▩◕✘▩,得到具有規則稜邊的6角薄片狀Ni(OH)↟₪。粒子↟₪。將得到的Ni1(OH)放入坩堝中☁▩◕✘▩,在高溫箱式爐中程序升溫到300°C焙燒2~3h↟₪。焙燒產物自然冷卻至室溫☁▩◕✘▩,然後磨碎☁▩◕✘▩,即得到奈米氧化鎳↟₪。對NiO的先驅體Ni(OH)用D錨具疲勞實驗機T⑷0型熱分析儀進行熱重分析☁▩◕✘▩,用S⑷30O型掃描電子顯微鏡觀測產物形貌和粒徑☁▩◕✘▩,用德國布魯克D⑻型X衍射管材萬能實驗機儀測定樣品NiO顆粒的晶體結構↟₪。
1.2氧化鎳電極的製備
將製得的奈米氧化鎳粉體與導電劑(乙炔黑)↟·││☁、PROSS耐折實驗機TFE(粘結劑)按7;2│▩·☁:l的比例混合☁▩◕✘▩,微電腦繼電保護測試儀效能研究☁▩◕✘▩,均勻地塗在準確稱量的泡沫鎳上☁▩◕✘▩,製成工作電極☁▩◕✘▩,以飽和甘汞電極(SCE)作參比電極☁▩◕✘▩,2cmX2cm鎳網作輔助電極和KOH溶液拉鍊往復壽命實驗機為電解液構成3電極體系↟₪。
2 結果與討論
2.1氫氧化鎳的熱重分析
圖1是用水熱法制得的奈米氫氧化鎳先驅體的TDTA曲線圖↟₪。從圖中可以看出☁▩◕✘▩,TG曲線都有2個失重階梯☁▩◕✘▩,第1個階梯的溫度區間低於200℃☁▩◕✘▩,坡度較小☁▩◕✘▩,是奈米氫氧化鎳晶體緩慢失去結晶水的程序☁▩◕✘▩,DTA曲線對應1個寬的吸熱峰☁▩◕✘▩,表明所得樣品在烘乾後結晶水依然存在;第2個階梯出現的溫度區間在200~292℃☁▩◕✘▩,在這個較高溫度下失重是因氫氧化鎳熱分解生成氧化鎳所造成☁▩◕✘▩,相應地在DTA曲線上有1個較尖銳的吸熱峰↟₪。當溫度高於292°C後☁▩◕✘▩,TG曲線基本水平☁▩◕✘▩,表明先驅體分解基本完成☁▩◕✘▩,剩餘晶體主要是氧化鎳☁▩◕✘▩,這為我們提供了熱解溫度的根據↟₪。
2.2氧化鎳的X衍射分析
微電腦繼電保護測試儀效能研究↟₪。樣品各衍射峰的位置和強度與立方晶系Ni0的基本1致☁▩◕✘▩,表明產物為立方晶型NiO晶鏈條液壓萬能實驗機體☁▩◕✘▩,3個典型的衍射峰分別為(111)↟·││☁、(200)和(220)晶面☁▩◕✘▩,與JCPD1049基本1致↟₪。從X射線衍射峰沒有視察到任何雜質相的存在☁▩◕✘▩,表明產物的純度很高☁▩◕✘▩,先驅體已全部份解↟₪。2.3氧化砂輪迴轉實驗機鎳的形貌表徵
利用S⑷300型掃描電子顯微鏡對產品進行視察和表徵↟₪。由圖3可見☁▩◕✘▩,所得奈米氧化鎳的分散性很好☁▩◕✘▩,形貌為平均粒徑約為40nm的規則6角片狀☁▩◕✘▩,晶體屬於立方晶系☁▩◕✘▩,與XRD的結果1致↟₪。2.4奈米氧化鎳的電化學效能
2.4.1電解液濃度對氧化鎳電容效能的影響
以Ni0電極作為研究電極☁▩◕✘▩,在電位範圍為1400~400mV↟·││☁、掃描速度分別為20mV/s和50mV/s的條件下☁▩◕✘▩,採取不同濃度(分別為lmol/L↟·││☁、2mol/L↟·││☁、3mol/L↟·││☁、4mol/L↟·││☁、5mol/L↟·││☁、6mol/L和7mol/L)的KOH電解液☁▩◕✘▩,按濃度的遞增順序順次進行迴圈伏安測試☁▩◕✘▩,結果如圖4所示↟₪。從圖液壓式實驗機4可以發現☁▩◕✘▩,在1定濃度範圍內☁▩◕✘▩,掃描速度為50mV/s時☁▩◕✘▩,氧化鎳電極的比容量隨KOH電解液濃度的增加而增加;但當增加到1定濃度(Stool/L)時☁▩◕✘▩,比容量隨濃度變化的趨勢將變得不明顯↟₪。而在掃描速度為20mV/s的較低掃速下☁▩◕✘▩,濃度對電極比容量的影響較小↟₪。因此在較小電雙軸疲勞實驗機流下工作時應採取濃度為5mol/LKOH作為電解液↟₪。2.4.2氧化鎳電極比容量隨迴圈次數的變化
超級電容器的另訊息萬能實驗機1個優點就是使用壽命長☁▩◕✘▩,隨迴圈次數的增加☁▩◕✘▩,電容量基本保持不變圖5是在5mol/LKOH電解液中☁▩◕✘▩,在電位範圍為——400~400mV↟·││☁、掃描速度為20mV/s條件下☁▩◕✘▩,微電腦繼電保護測試儀效能研究☁▩◕✘▩,氧化鎳電極的比容量隨迴圈次數變化的關係曲線圖↟₪。由圖5可知☁▩◕✘▩,電容量的變化經歷了先升後降直至保持恆定3個階段↟₪。在前幾10次波紋管實驗機充↟·││☁、放電階段☁▩◕✘▩,氧化鎳電極活性物資被啟用☁▩◕✘▩,活性變得越電子環剛度實驗機來越高☁▩◕✘▩,比容量隨迴圈次數的增加而增加↟₪。隨充放電次數的繼續增加☁▩◕✘▩,電極材料中氧化鎳的含量逐步減小☁▩◕✘▩,致使比容量逐步減小☁▩◕✘▩,直到保持在25oF/g左右↟₪。2.4.3工作電位對氧化鎳電容效能的影響
考察了氧化鎳電極在不同工作電位下的比容量↟₪。圖6是電極在5mol/LKOH電解液中☁▩◕✘▩,在掃描速度20mV/s↟·││☁、不同電位範圍內的循3體磨損實驗機環伏安圖↟₪。從圖6中可以看出☁▩◕✘▩,NiO電極的比容量隨工作電位有較大的變化☁▩◕✘▩,增大工作電位☁▩◕✘▩,電極的比容量有較大的提高↟₪。2.4.5恆流充放電效能
電極在5mol/L的KOH中☁▩◕✘▩,在O~500mV的電位範圍內以20mA的電流充放☁▩◕✘▩,其充放電曲線如圖7所示☁▩◕✘▩,得到的比容量為252減震器實驗機F/g↟₪。3 結論
採取常溫合成1水熱改性1中溫焙燒工藝製備出了粒徑約為40nm的規則6角片狀形貌的氧化鎳電極材料↟₪。該材料在KOH溶液中表現出了法拉第準電容性質☁▩◕✘▩,其比容量隨KOH濃度的增大而增大☁▩◕✘▩,直到KOH的濃度到達5mol/L時☁▩◕✘▩,NiO的比容量才不再產生明顯變化;電容比容量隨迴圈伏安掃描迴圈次數的增加經歷了先升後降直至保持恆定3個階段↟₪。2手機按鍵壽命實驗機0mA恆電流充放電時☁▩◕✘▩,比容量到達252F/g↟₪。
輕合金車輪徑向載荷疲勞實驗機