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镍电极是MH-Ni电池的核心组成部分，其性能的改进对于提高MH-Ni电池整体性能有着重要的作用。基于稀土元素物质独特的电子组态及4f电子运动特性，并考虑到相关金属离子的电化学功能性作用，本文采用微乳液快速冷冻共沉淀法成功制备出稀土Nd(Ⅲ)/Al(Ⅲ)及Y(Ⅲ)/Mg(Ⅱ)掺杂非晶态Ni(OH)2电极材料，并系统研究了其制备合成条件及行为规律，测试分析了所制备材料的物理特性及其微结构特征，研究考察了样品材料电极的常温和高温电化学性能及其在电极过程中的电化学活性效应，并讨论了其内在联系机制的电化学作用机理。
文中通过单因素法确定了制备非晶态Ni(OH)2样品材料的优化体系工艺条件为：选择Ni(NO3)2作为反应原料，表面活性剂为Tween80，反应pH值为11±1，反应搅拌时间为2h，反应温度为55℃。在确定的优化工艺条件下制备出不同掺杂的非晶态Ni(OH)2样品材料。实验表明，掺杂Nd(Ⅲ)后的Ni(OH)2材料仍为非晶态材料结构，与纯非晶态Ni(OH)2材料相比，Nd(Ⅲ)掺杂非晶态Ni(OH)2材料无序性增强，质子和电子缺陷较多，样品材料中含有更多的水分子，在0.2C下，2％Nd(Ⅲ)掺杂非晶态Ni(OH)2电极材料放电比容量达324.76mAh·g-1，质子扩散系数达2.3488×10-9cm2·s-1。
研究结果发现，二元物质复合掺杂非晶态Ni(OH)2样品材料微结构缺陷进一步增多，热稳定性增强，将其组装成MH-Ni模拟电池，在0.2C的充放电制度下，复合掺杂摩尔百分比2％Nd(Ⅲ)10％Al(Ⅲ)的样品电极材料在电化学反应过程中电荷转移电阻较小，放电中值电压为1.308V，放电比容量可达355.92mAh·g-1，经30次充放电循环后衰减率仅为1.63％，且非晶态Ni(OH)2微结构仍保持不变，电极过程材料的结构稳定性较好；复合掺杂2wt.％Y(Ⅲ)/13wt.％Mg(Ⅱ)样品电极的放电比容量和放电中值电压分别为364.75mAh·g-1和1.276V，充放电循环50次后比容量衰减仅为3.37％，质子扩散系数为5.1726×10-9 cm2·s-1，电极反应可逆性高。在1C下，复合掺杂2％Nd(Ⅲ)/10％Al(Ⅲ)样品电极的放电比容量仍可达336.37mAh·g-1，复合掺杂2wt.％Y(Ⅲ)/13wt.％Mg(Ⅱ)的样品电极放电比容量为348.82 mAh·g-1，均表现出较好的大电流充放电性能。
研究样品电极的高温电化学性能发现，在60℃下，复合掺杂2％Nd(Ⅲ)/10％Al(Ⅲ)样品电极放电比容量达338.89 mAh·g-1；复合掺杂2wt.％Y(Ⅲ)/13wt.％Mg(Ⅱ)样品电极放电比容量可达332.46 mAh·g-1，容量保持率高达91.14％，均表现出较好的高温性能。
研究样品材料的电化学活性效应及其作用机理发现，稀土元素物质复合掺杂的协同作用有利于材料质子与电子缺陷的形成及转移，降低电化学阻抗，提高析氧电位，增强样品电极材料热稳定性和导电性能。