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随着镍氢电池的用途日益广泛,越来越多的用电器具要求在较高的温度下使用,如应急灯具、电动工具等等,但是由于镍氢电池的固有特性,在较高的温度下,电池的充电效率极低。本文分别从镍氢电池正极添加剂、隔膜、电解液三个方面进行改进研究,来寻找提高镍氢电池的高温性能的最佳方案。 正极添加剂的研究中涉及到氧化镥、二氧化钛、氢氧化钙的单独掺杂和正交组合掺杂。其中氢氧化钙和氧化镥和二氧化钛混合添加效果最佳。隔膜对镍氢电池高温性能的影响次之,使用改进后的隔膜也可以提高电池的高温性能,其中氟化处理后的隔膜最好、硫化隔膜次之,普通隔膜最差。电解液也是提高镍氢电池高温性能的一个重要影响因素,得到最佳的电解液为1.35 g·cm-3 KOH混合溶液。 为了研究高温添加剂的作用机理,分别对正常电极和含高温添加剂的电极进行循环伏安测试,研究发现,在高温条件下掺杂高温添加剂后的正极,由于正极添加剂的存在有效的抑制了析氧副反应的发生,从而提高了镍电极的充电效率,进而提高了电池在高温下的放电容量和比容量。 综合正极添加剂、隔膜、电解液三个因素,最终制得新型的高温镍氢电池,该电池在45℃、70℃时容量分别能放出常温容量的98.6%、93.4%,电池的自放电、寿命、内阻和其他性能均能满足要求。