Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, số chu kỳ lắng đọng và phụ gia Cobal đến tính chất của chất hoạt động cực dương trong ắc quy Nikel-Cadimi

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ lắng đọng, số chu kỳ lắng đọng và phụ gia cobalt (Co) đến cấu trúc và tính chất điện hóa của chất hoạt động cực dương trong ắc quy nickel–cadmium (Ni–Cd), từ đó tối ưu hóa quy trình chế tạo nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng vật liệu và cải thiện hiệu suất phóng–nạp của ắc quy. Các điện cực được chế tạo bằng cách thấm tẩm dung dịch nitrat niken vào sườn cực niken xốp, sau đó chuyển hóa hóa học trong dung dịch kali hydroxit ở các mức nhiệt độ khác nhau (65–80 °C) và thực hiện với số chu kỳ lặp lại từ 1 đến 5. Một số mẫu được xử lý bổ sung bằng dung dịch nitrat cobalt. Cấu trúc vi mô và thành phần được phân tích bằng phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) và phổ tán xạ tia X (EDS). Khối lượng riêng và độ xốp được xác định bằng phương pháp cân thủy tĩnh. Tính năng phóng–nạp được đánh giá thông qua các ắc quy mẫu thử nghiệm. Kết quả cho thấy vùng nhiệt độ tối ưu là 70–75 °C, giúp vật liệu phân bố đồng đều, mật độ cao và vẫn duy trì độ xốp phù hợp. Số chu kỳ lắng đọng tối ưu là 4 chu kỳ. Việc bổ sung cobalt giúp nâng hiệu suất sử dụng vật liệu lên khoảng 5.2% và giảm nội trở từ 7,15 mΩ xuống còn 4,85 mΩ. Những kết quả này cung cấp cơ sở khoa học cho việc cải tiến quy trình chế tạo điện cực ắc quy Ni–Cd. Nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng theo hướng khảo sát độ bền chu kỳ dài và thử nghiệm các phụ gia dẫn điện khác.