The electrochemical behaviors of Zn–Al–La-hydrotalcite in Zn–Ni secondary cells

水滑石 电化学 材料科学 介电谱 无机化学 层状双氢氧化物 电解质 化学工程 氢氧化物 电极 循环伏安法 插层(化学) 化学 核化学 阴极 纳米花
作者
Xinming Fan,Zhanhong Yang,Xiaoe Xie,Wei Long,Ruijuan Wang,Zhilin Hou
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:241: 404-409 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2013.04.136
摘要

Abstract Zn–Al–La–CO3 layered double hydroxides (LDHs) are prepared by the constant pH co-precipitation method and proposed as a novel anodic material in Zinc–Nickel secondary cells. The X-ray diffraction (XRD) patterns and scanning electron microscopy (SEM) images reveal that the as-prepared samples are well-crystallized and hexagon layer structure. Electrochemical performances of Zn–Al–La-hydrotalcites with different Zn/Al/La molar ratios are investigated by galvanostatic charge–discharge measurements, cyclic voltammograms (CV) and Tafel polarization curves. In comparison with the Zn–Al-hydrotalcite, Zn–Al–La-hydrotalcites with different Zn/Al/La molar ratios have more stable cycling performance. After 400 cell cycles, Zn–Al–La-LDH with Zn/Al/La = 3:0.8:0.2 retains specific discharge capacity of 297 mAh g−1 with a retention rate of 79.0%, which is much superior to that of 205 mAh g−1 with a retention rate of 53.5% for the Zn–Al–La-LDH with Zn/Al/La = 3:0.9:0.1 and 241 mAh g−1 with a retention rate of 69.0% for the Zn–Al–La-LDH with Zn/Al/La = 3:0.6:0.4. The results demonstrate that the Zn–Al–La-LDH with Zn/Al/La = 3:0.8:0.2 has the best reversible cycling behavior. The CV exhibits well reversibility and the Tafel polarization curves reveal more positive corrosion potential for Zn–Al–La-hydrotalcite.
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