隨著全球工業(yè)的發(fā)展,人類對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)與化石能源儲(chǔ)存量不斷減少的矛盾日益突出,所以新能源的開(kāi)發(fā)、可再生能源的充分利用和及時(shí)存儲(chǔ)成為人們高效利用資源能源的關(guān)鍵。電池技術(shù)作為能源存儲(chǔ)和使用的主要器件,在能源的使用中起到了關(guān)鍵的作用。鉛炭電池是綜合了超級(jí)電容器與鉛酸電池兩者優(yōu)點(diǎn)的新型電池,目前,對(duì)鉛炭電池負(fù)極的研究已經(jīng)比較成熟,負(fù)極循環(huán)壽命的提升導(dǎo)致正極活性物質(zhì)脫落等造成的正極失效的問(wèn)題逐漸凸顯出來(lái)。鉛炭電池在不同應(yīng)用工況下,電池容量衰減規(guī)律各有差異。本研究對(duì)鉛炭電池在三種工況下的循環(huán)測(cè)試,通過(guò)對(duì)正極活性物質(zhì)的形貌及電化學(xué)特性進(jìn)行測(cè)試,揭示了鉛炭電池正極活性物質(zhì)失效機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境溫度是影響鉛炭電池循環(huán)壽命的最主要因素,由于在高溫下正極活性物質(zhì)的軟化與板柵腐蝕的雙重作用,電池容量衰減最明顯,正極板內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞最嚴(yán)重。放電深度的增加會(huì)加劇正極活性物質(zhì)的軟化脫落,并在循環(huán)末期展現(xiàn)出容量“跳水”的現(xiàn)象。放電倍率的增大使電池極板的硫酸鹽化程度更嚴(yán)重,正極活性物質(zhì)的硫酸鹽化是電池失效的主要因素,與其它兩種工況的失效機(jī)理不同。針對(duì)正極失效的問(wèn)題,采用添加劑改性優(yōu)化實(shí)驗(yàn),根據(jù)配方制備鉛炭電池,對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 常見(jiàn)二次電池的分類與比較
    1.3 鉛炭電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
    1.4 鉛酸電池的失效模式及研究現(xiàn)狀
    1.5 鉛炭電池正極添加劑改性研究現(xiàn)狀
    1.6 本論文研究的內(nèi)容及意義
第2章 電池測(cè)試及改性樣品制備
    2.1 電池電化學(xué)測(cè)試與失效分析
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
        2.1.2 鉛酸電池C₁₀容量標(biāo)定測(cè)試
        2.1.3 鉛炭電池交流內(nèi)阻測(cè)試
        2.1.4 鉛炭電池循環(huán)壽命測(cè)試條件
        2.1.5 交流阻抗測(cè)試
    2.2 電池解剖表征與失效分析
        2.2.1 電池解剖X射線衍射分析
        2.2.2 電池解剖掃描電子顯微鏡表征
    2.3 鉛炭電池正極活性物質(zhì)改性研究
        2.3.1 改性鉛炭電池正極板制備及電池組裝
        2.3.2 初始容量測(cè)試
        2.3.3 充放電循環(huán)性能測(cè)試
        2.3.4 鉛炭電池正極循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.5 鉛炭電池正極交流阻抗測(cè)試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電池失效測(cè)試結(jié)果與分析
    3.1 鉛炭電池C₁₀容量標(biāo)定
    3.2 鉛炭電池分選結(jié)果
    3.3 放電倍率對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)的影響研究
        3.3.1 放電倍率對(duì)鉛炭電池循環(huán)壽命影響研究
        3.3.2 放電倍率對(duì)鉛炭電池正極板形貌影響研究
        3.3.3 放電倍率對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)影響研究
        3.3.4 放電倍率對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)微觀形貌影響研究
        3.3.5 放電倍率對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)阻抗影響研究
    3.4 放電深度對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)的影響研究
        3.4.1 放電深度對(duì)鉛炭電池壽命影響研究
        3.4.2 放電深度對(duì)鉛炭電池正極板活性物質(zhì)形貌影響研究
        3.4.3 放電深度對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)影響表征
        3.4.4 放電深度對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)微觀形貌影響研究
        3.4.5 放電深度對(duì)鉛炭電池阻抗影響研究
    3.5 溫度對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)的影響研究
        3.5.1 環(huán)境溫度對(duì)鉛炭電池循環(huán)性能的影響研究
        3.5.2 環(huán)境溫度對(duì)鉛炭電池正極板形貌影響研究
        3.5.3 環(huán)境溫度對(duì)鉛炭電池正極活性物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)影響研究
        3.5.4 環(huán)境溫度對(duì)正極活性物質(zhì)微觀形貌影響研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 鉛炭電池正極改性研究
    4.1 引言
    4.2 Ti₄O₇對(duì)鉛炭電池正極性能的改善研究
    4.3 硅藻土對(duì)鉛炭電池性能的改善研究
    4.4 4BS對(duì)鉛炭電池性能的改善研究
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 研究結(jié)論
    2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3923409