Недостатками свинцово-кислотных аккумуляторов являются: низкая плотность энергии и короткий срок службы. Сульфат свинца, образованный отрицательной пластиной свинцово -кислотного аккумулятора.в процессе разрядки после установки батареи мелкие частицы сульфата свинца будут преобразованы в крупные частицы сульфата свинца, а крупные частицы сульфата свинца не будут преобразованы в свинец в процессе зарядки из-за малой растворимости, то есть отрицательная пластина батареи имеет необратимость во время процесса зарядки и разрядки, что называется явлением сульфатации, что приводит к ухудшению характеристик батареи и возможному выходу из строя. В настоящее время путем добавления определенного количества углеродного материала с высокой удельной емкостью (в основном активированный уголь, графит, сажа и т. д., обычно менее 2 мас. %) к отрицательной пластине свинцово-кислотного аккумулятора для облегчения проблемы, потому что углеродный материал образует проводящую сеть между активным материалом пластины, повышая проводимость пластины, добавленный углеродный материал может накапливать или высвобождать большое количество заряда в одно мгновение, а углеродный материал можно использовать для уменьшения отрицательного электрода. Он играет определенную роль в буферизации тока отрицательной пластины и может эффективно ингибировать сульфатацию отрицательного электрода и увеличивать срок службы батареи в высокоскоростном частично заряженном состоянии (HRPSoC). Однако перенапряжение отрицательного электрода при выделении водорода будет уменьшаться при добавлении углеродного материала. В настоящее время основным методом добавления является механическое смешивание с микронным свинцовым порошком и т. Д., Поскольку плотность микронного свинцового порошка намного больше, чем плотность углеродных материалов, при смешивании этих двух материалов будет трудно достичь однородности. что приводит к расслаиванию пластины во время использования аккумулятора. Эти нежелательные явления могут привести к выходу из строя батареи.

Технические характеристики:

Был приготовлен своего рода нанокомпозит свинец/восстановленный оксид графена и добавлен к отрицательной пластине в качестве добавки. Компоненты были равномерно распределены и хорошо диспергированы. Препятствуют появлению крупных частиц сульфата свинца, улучшают коэффициент использования активных веществ и срок службы батареи в режиме HRPSoC.

Этот нанокомпозит свинца/восстановленного оксида графена получают следующим образом:

Pb(CH3COO)2·3H2O, витамин С, поливинилпирролидон, раствор оксида графена и воду равномерно смешивают для получения реакционного материала, который затем подвергают гидротермальной реакции, разделению твердой и жидкой фаз. , мойка и вакуумная сушка. Нанокомпозиты свинец/восстановленный оксид графена получают пиролизом в атмосфере азота.

Данные испытаний:

Исследована катодная поляризационная кривая Pb-rGO в электролите, приготовленном с помощью электрохимической тест-системы. Результаты показаны на рисунке 1. По сравнению с пустой отрицательной пластиной (без rGO и Pb-rGO) плотность тока реакции выделения водорода увеличивается с увеличением количества добавленного Pb-rGO. Более того, при одном и том же количестве добавки добавление рОГ вызывает наибольшую плотность тока реакции выделения водорода, что доказывает, что приготовленный РЬ ВОГ имеет более высокое перенапряжение выделения водорода, чем соответствующий ВОГ, что эффективно предотвращает побочную реакцию выделения водорода на отрицательную пластину аккумулятора во время зарядки и увеличивает срок службы аккумулятора.



Результаты эксплуатационных испытаний отрицательного электрода показывают (фиг. 2), что отрицательная пластина из Pb-rGO, приготовленная путем добавления 1,0 мас. %, имеет наибольшую удельную емкость и самый длительный срок службы при HRPSoC.