有机添加剂在铅酸蓄电池中的应用研究

作者:陈子超;彭永元 刊名:电池 上传者:李道明

【摘要】本文用循环伏安法、X—射线衍射、电镜扫描测试等方法,研究了某有机物添加剂对铅酸蓄电池正极放电性能和电极微观结构的影响。结果表明,该添加剂的使用可以使正极在低倍率放电条件下活性物质的利用卒提高13%~18%,在高倍率放电条件下活性物质的利用率约提高9%~12%;电极的孔率提高6%~8%,电极微孔分布均匀;正极活性物质中β—PbO_2的含量升高而a—PbO_2的含量降低。

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泪加约20%.侣后耿鞋且迅速下降L“‘。批百人间正极””一活性物质中加人0.3%0.5%Sb。O。,电池的10h享近年来,国内外在提高铅酸蓄电池正极放电性能放电容量约增加5K[‘1。此外,也曾有报导向正极铅膏方面的工作相当活跃,曾有文献报导向正极活性物质中添加各向异性石墨[’1、乙炔黑和活性碳[’J、PTFE[’]中加人稀土化合物,在低倍率放电条件下使正极活性等等,都使正极的放电性能得到了不同程度的提高。物质的利用率提高6%7%[’]。H.Dietz等向正极铅从上述文献报导来看,使用有机添加剂的研究报膏中分别加人0.2%梭甲基纤维素和硅胶,电极的放道尚不多见,而使用无机添加剂的报道较多但效果仍电容量均提高5%10%D’。徐品弟和周伟肪向正极不很理想。本文尝试向正极铅膏中加人一种来源广泛、铅膏中加人2%SIO。粉末,结果电池的初期放电容量价格低廉的有机添加剂PA(属多羟基类有机物),以陈子超等:有机添加剂在铅酸蓄电池中的应用研究提高正极活性物质的利用率,并对电极的放电性能和已充电和放电后的电极进行测试。结果如图4和图5。微观结构等进行了测试和研究。_3结果与讨论2实验3.1循环伏安曲线2。1循环伏安法含有添加剂的电极以0.smV八的速度进行电位电极为50inmX12mmXZmm规格的铅锑合金片扫描,所得循环伏安曲线如图1。在0.65V1.25V扫(6%Sb),在合金片一端钻一个直径为6.lmm的圆孔描时电极进行阳极过程。在1.20V附近伴随有O。的填充电极活性物质,电极非研究部位以多用塑料胶粘析出,未出现阳极峰。当由1.25V0.65V阴极方向扫剂涂封。采用有机玻璃三室电解池,辅助电极为铅片,描时,可在1.OV附近开始出现PbO。一PbSO。的还电解液为d1.28硫酸,参比电极为同浓度H。SO。中原,并随着电位负移,电流逐渐增大,随后由于反应消的Hg。SO.用g电极,实验使用DHl型多功能恒电耗H”离子的速度太快,而n”离子扩散到活性物质表位仪和LZs204型函数记录仪。电位扫描范围l25面的速度有限,导致电极孔隙内活性物质表面H”离0.65V,扫描速度0.smV八。测试结果见图二。子贫乏,从而反应电流不再随电位负移而增加[’1,而是tun。逐渐下降出现还原电流峰。根据曲线包围的面积和扫INW_,__._一、描速度可计算出PbO。的还原电量。结果如表1。七2加r/r一’一u宪1可m.佑田须加为旧的什啻且的由扔任壮一一7二一化成后的电极用二次重蒸水冲洗至中性,在一一一一二一一一一二丁7一二:一丁厂厂一二7105温度下恒温干燥至无水,后置于于燥器中至恒重,准确测定电极的灌水量,再计算出电极的孔率结20016518.318.719.0果见表3。_2.4X一射线衍射测定用二次重蒸水将电极冲洗至中性,将电极活性物从表2中可见,在低倍率放电时,添加剂可使正极质从板栅上取下并粉碎,用醋酸洗涤除去残余的活性物质利用率提高13%18%;在高倍率放电时,PbO,再用二次重蒸水冲洗、干燥,最后使用DMA一巨活性物质利用率约提高9%12%。证实添加剂对提A型X一射线衍射仪测定。利用a-PbO。的最强谱线d高正极的放电性能具有明显的作用。与文献报导的无一3.12A和pPbO。的d3.49A的谱线计算。一机添加剂相比,有机添加剂PA的效果更为显著。PbO。和5一PbO。的相对含量[‘1。结果见图2和图3。3.3电极的孔率2.5电子显微镜扫描测试实验测得电极的孔率与添加剂含量的关系如表用美国KYKY1000B型扫描电子显微镜分别对3。结果表明,在铅膏中加入添加剂后电极的孔率增加

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