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镍氢电池由于其无污染，高比能量、循环寿命长等优点，已广泛用作各种电器设备的电源。根据现在用电器的发展需求，充电时间大于1小时的镍氢电池已不能满足一些特殊用户的要求；同时，如何存储并高效地使用能源也成为研究的重点。进一步提高镍氢电池快速充电性能，不但提高电器设备的便捷性，而且能使电池的利用效率得以提高。本论文结合研制具有快充和超高比能量的镍氢电池，对相关影响因素进行了系统研究，并最终制备出能够在15min内完成充电和具有高体积比能量的AA型镍氢电池，高容量电池的体积比能量达到400Wh/L以上。论文所得到的结论概括如下：
一、从极片厚度、正负极附料量比例、电解液量等方面，改善了镍氢电池的正极制备工艺。结果显示，极板厚度在0.50mm、电液量在2.38g/支、正负极容量设计比例1∶1.50条件下，所制备电池有较好的快充性能。正极极板厚度降低后电池内阻也随之降低，减少了电池充电过程的极化，提高电池的充放电平台；提高电液量可使电池的循环寿命得以改善；将正负极容量比例由原来的1∶1.35降低到1∶1.50，能提高负极对正极的吸氧量，避免电池快速充电时内压的急剧升高。
二、对镍电极进行了TiO2掺杂研究，通过对掺杂TiO2的镍电极进行循环伏安测试，发现掺杂TiO2能增大镍电极氧化峰电位和析氧电位差值，电极充电效率得以提高；结合制备的电池不同倍率下的放电性能，发现TiO2掺杂量在3％时制备的电池在60℃高温下有较高的充放电效率，容量保持率可达到98％，电池在高倍率下快充电时充电时间长，充电电压平台低；在高倍率放电时，放电平台高，放电时间长。
三、利用化学沉淀-电氧化法对球形Ni(OH)2表面包覆一层CoOOH，包覆后的Ni(OH)2颗粒与集流体之间能有较好的电接触，降低了电池内阻。对比添加CoO材料制备的电池，能减少CoO向CoOOH转化这一步骤，进而减少电池化成充电时间。使用包覆CoOOH活性材料制备镍氢电池，电池在2.5C大电流下进行快充电测试时放电效率可达90.7％，快充过程温升不超过55℃，并且电池有较好的循环寿命。结合专门配套开发的快速充电器，采用较大的脉冲电流对电池充电，能使电池在15min内完成充电，放电效率达到86.7％，电池温升不超过50℃。
四、考察不同种类的Ni(OH)2制备的电池性能，结果显示，加Cd型亚镍比容量较低，循环寿命不高；覆钴型亚镍有较高的比容量，但是由于其振实密度较低，导致循环寿命较差，综合比容量和循环寿命两方面，选择加Zn型具有高振实密度的B种Ni(OH)2制备高容量电池。
五、取用前述的加Zn型B种Ni(OH)2，采取对Ni(OH)2材料预氧化处理，或者在Ni(OH)2中添加一定量氧化材料，以此来减少负极使用量，增加电池正极填充量，制备具有高体积比能量的镍氢电池。结果显示，预氧化材料制备的电池充电过程容易产生γ-NiOOH，反而导致了电池放电容量降低，因此不能采用氧化Ni(OH)2到一定价态方法来减少负极设计容量。采用在Ni(OH)2材料中掺杂10％价态为2.50的β-NiOOH，使制作的正极存储一定电量，正负极容量比例可以由原来的1∶1.35提高到1∶1.22，降低了负极使用量。制备的AA型电池容量由原来的2350mAh提高到2560mAh，体积比能量由原来的371Wh/L提高到407Wh/L。