【摘要】：目前,工業(yè)上生產(chǎn)鉛酸電池時,使用含有15%左右金屬鉛的PbO做原料。為了使其中的游離鉛全部氧化,極板需要在70?C下固化48 h,既耗能又耗時,還占據(jù)了大量的廠房空間,升高了鉛酸電池的制造成本。研究發(fā)現(xiàn),所制造的負極板在固化過程中會產(chǎn)生三堿基硫酸鉛(3BS)。如果能化學合成3BS,并直接用作電池活性材料,就有可能降低成本,并提高極板的一致性。因此,本論文研究了3BS的合成及其作為鉛酸電池正、負極活性物質(zhì)的電化學性能。研究發(fā)現(xiàn),使用PbO和H_2SO_4在30?C下反應4 h可以容易地得到3BS。SEM顯示,3BS粉末是一些長4~8μm,寬1~3μm,厚0.1~0.2μm的片狀結(jié)晶。作為鉛酸電池負極活性材料時,與β-PbO、α-PbO制成的電極和工業(yè)負極相比,直接使用3BS作為負極活性材料的電極化成后形成的泡沫鉛具有均勻致密的多孔結(jié)構(gòu)。在放電電流密度為120 mA·g~(-1),放電深度(DOD)為100%的條件下,3BS電極在第10個循環(huán)的放電容量即達到91 mAh·g~(-1)并可穩(wěn)定地維持到100循環(huán)以上。工業(yè)負極100個循環(huán)后穩(wěn)定在70 mAh·g~(-1)左右,α-PbO和β-PbO制成的電極100個循環(huán)后放電容量為60和52 mAh·g~(-1),并仍有下降趨勢。3BS電極是四種電極中最好的。3BS電極省去固化步驟后120 mA·g~(-1)電流密度下放電比容量仍然在90 mAh·g~(-1)左右,6 h的干燥時間也遠低于傳統(tǒng)48 h。3BS用作鉛酸電池正極活性物質(zhì)時,在放電電流密度為100 mA·g~(-1),放電深度(DOD)為100%的條件下,電極在第4個循環(huán)的放電容量即達到90 mAh·g~(-1)并可穩(wěn)定地維持到100循環(huán)以上。向3BS中分別加入不同質(zhì)量分數(shù)5%、10%、20%、30%、40%和50%的四堿基硫酸鉛(4BS),在放電電流密度為100 mA·g~(-1),放電深度(DOD)為100%的條件下放電容量為80~90 mAh·g~(-1)。3BS固化24 h和沒有固化的放電循環(huán)都很穩(wěn)定,從第4個循環(huán)開始到第100個循環(huán)一直穩(wěn)定在90 mAh·g~(-1)左右,兩者不同放電制度下的倍率循環(huán)也很接近,可以省去固化步驟。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM912;TB34
【圖文】：

負極的硫酸鹽化會大大地減輕，從而在很大程度上提高電池的，與傳統(tǒng)鉛酸電池相比，鉛炭電池有著充電快、放電功率高、比高等優(yōu)點，在新能源儲能領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿�。電池的結(jié)構(gòu)與原理封鉛酸電池（valve-regulated lead-acid battery，VRLA）的正負板柵上而形成的，電池的正負極板之間用 AGM 隔膜分隔開來焊接到相應的匯流排后通過極柱將電池電流與外部連接。電池當電池內(nèi)部壓力大于臨界值，電池蓋上的閥門會打開，釋放電持電池內(nèi)部的壓力平衡，避免了電池的鼓脹和爆炸。卷式電池電池等鉛酸電池雖然結(jié)構(gòu)與 VRLA 略有不同，但基本反應原理

圖 2-1 不同反應溫度反應 4 h（a）和 30 C 不同反應時間（b）下合成樣品的 XRD 譜圖圖 2-2 30 C 下反應 4 h 合成樣品的 SEM 圖圖 2-2 為硫酸鉛與氧化鉛在 30 C 下反應 4 h 合成 3BS 的 SEM 圖譜，從中

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：2737795