氢氧化镍是镍氢电池的正极材料，镍氢电池是绿色环保安全性能高的电池。本作品采用加超声波的沉淀法制备出Y、Co或La掺杂的α和β相混合结构的纳米Ni(OH)2，系统研究Y或Co掺杂比例、超声波功率、溶液pH值、缓冲剂及反应物Ni2+浓度对材料结构、微观形貌、粒径及电化学性能的影响。将样品以8%比例掺入到工业用微米级球镍中制成复合电极，其电极的最大放电比容量比同类研究高20～80mAh/g。

镍氢电池是绿色环保安全性能高的电池，它是我国实施新能源战略的电动汽车、混合动力车的首选电源。氢氧化镍(Ni(OH)2)是镍氢电池正极材料，纳米氢氧化镍因其高活性将对镍氢电池容量产生重要影响。本作品研究纳米Ni(OH)2的制备工艺和极片制作工艺,制得了性能优异的多相纳米Ni(OH)2，其电极比容量最高达到370mAh/g，比目前市售镍氢电池比容量（230-250mAh/g）高约50%，比同类研究高20～80mAh/g，并优化出一套科学合理的制极片工艺，因此本作品具有重大实际意义和应用价值。作品相关内容已申请发明专利2项（第一发明人），发表或录用第一作者论文5篇，其中SCI和EI收录期刊各2篇，ISTP收录1篇，主要研究内容分以下几个方面：
一、采用超声波沉淀法通过掺杂稀土Y合成了α和β相混合结构的纳米Ni(OH)2，用XRD、激光粒度仪、TEM、电化学工作站、电池性能测试仪对样品进行了系列测试，系统研究了Y掺杂比例、超声波功率和溶液pH值对材料结构、粒径、微观形貌及电化学性能的影响。结果表明：混合相结构中α- Ni(OH)2所占比例随Y掺杂量和功率增大均先增加后减少，粒径先减小后增大，平均粒径在50～80 nm之间；随着超声波功率的增大，颗粒从片状向针状转化，且一次颗粒变小；溶液pH值对Ni(OH)2晶相形成起重要作用，晶粒粒径随pH值增大而增大，一次颗粒由准球状变为针状；将样品分别以8wt.%掺入到工业用微米级球镍中制成复合电极，其电极的放电比容量随Y掺杂量和功率增大均先提高后下降，Y含量为 1.17Wt.%的电极可逆性和充电效率达到最佳，放电比容量达到最大，0.1C和0.5C倍率下的比容量分别达到370mAh/g和358mAh/g。
二、采用上述同样的方法制备了稀土La掺杂的混合相纳米Ni(OH)2，与同样条件下的Y掺杂样品形貌和性能进行了比较。结果表明，前者为准球状，后者为针状，以同样比例（8%质量分数）与工业用微米级球镍混合制成复合电极，La掺杂样品的电极放电比容量比Y掺杂样品的电极低76mAh/g，只有282mAh/g，但比纯球镍电极高46.7mAh/g。
三、采用超声波沉淀法制备了Co 掺杂纳米氢氧化镍，研究了掺杂比例、缓冲剂及反应物Ni2+浓度对Ni(OH)2 的晶相结构、粒径及电化学性能的影响。结果表明，不同Co 掺杂比例的样品均为α和β 混合相结构，其α-Ni(OH)2 所占比重随掺杂比例增大先增加后减小；缓冲剂无水碳酸钠用量的增加有利于改变样品晶相结构；较高的反应物浓度有利于α-Ni(OH)2 的生成。将样品以8wt.%掺入到工业用微米级球镍中制成复合电极，Co含量为0.85wt.%的电极0.5C 倍率下放电比容量高达347mAh/g，同样高于相关研究的比容量，且具有较低充电电压和较高放电平台。
四、发明了一种实验室用模拟电池极片的制作方法，该方法将电池镍网基片直接浸入到已经混合均匀的浆料中，通过浆料对基片的浸润作用使浆料均匀分布在基片上。与传统手工涂片工艺相比，本发明浸润制极片工艺不但操作简单，更重要的是能使活性物质和粘结剂分布均匀，达到不易掉粉的目的，从而延长电极寿命，提高电极放电比容量。

第十二届“挑战杯”作品 二等奖
一、发表或录用论文9篇，其中第一作者5篇（如下所示），另外4篇如附件6-9所示：
1.“超声波沉淀法制备Y掺杂纳米多相Ni(OH)2及其性能研究”在《稀有金属材料与工程》[SCI收录期刊]上发表,2011,40(7):1-5.(附件1)
2.“超声波功率和pH值对Y掺杂纳米Ni(OH)2结构与性能的影响”在《材料工程》[EI收录期刊]上发表,2011,38(6):38-42.(附件2)
3.“Study on the preparation and electrochemical performance of rare earth doped nano-Ni(OH)2”被《Journal of Rare Earths 》[SCI收录期刊]录用，2011年8月发表. (附件3)
4.“The Effect of electrodes’making methods on the electrochemical performance of Nano-Ni(OH)2”被《Advanced Materials Re