Die Nachteile von Blei-Säure-Batterien sind: geringe Energiedichte und kurze Zyklenlebensdauer. Bleisulfat, das von der negativen Platte der Blei-Säure-Batterie gebildet wirdWährend des Entladevorgangs werden nach dem Einlegen der Batterie die kleinen Bleisulfatpartikel in große Bleisulfatpartikel umgewandelt, und die großen Bleisulfatpartikel werden während des Ladevorgangs aufgrund der geringen Löslichkeit nicht in Blei umgewandelt. Das heißt, die negative Platte der Batterie ist während des Lade- und Entladevorgangs irreversibel, was als Sulfatphänomen bezeichnet wird, was zu einer Verschlechterung der Batterieleistung und schließlich zu einem Ausfall führt. Derzeit kann das Problem durch Zugabe einer bestimmten Menge Kohlenstoffmaterial mit hoher spezifischer Kapazität (hauptsächlich Aktivkohle, Graphit, Ruß usw., normalerweise weniger als 2 Gew.-%) zur negativen Platte der Blei-Säure-Batterie gemildert werden das Kohlenstoffmaterial bildet ein leitendes Netzwerk zwischen dem aktiven Material der Platte, Durch die Erhöhung der Leitfähigkeit der Platte kann das hinzugefügte Kohlenstoffmaterial sofort eine große Ladungsmenge speichern oder abgeben, und das Kohlenstoffmaterial kann zur Reduzierung der negativen Elektrode verwendet werden. Es spielt eine gewisse Rolle bei der Pufferung des Stroms der negativen Platte und kann die Sulfatierung der negativen Elektrode wirksam hemmen und die Lebensdauer der Batterie im teilweise geladenen Hochgeschwindigkeitszustand (HRPSoC) verbessern. Allerdings nimmt das Überpotential der Wasserstoffentwicklung der negativen Elektrode ab, wenn Kohlenstoffmaterial hinzugefügt wird. Gegenwärtig besteht die Hauptzugabemethode darin, mechanisch mit Bleipulver im Mikrometerbereich usw. zu mischen. Da die Dichte von Bleipulver im Mikrometerbereich viel größer ist als die Dichte von Kohlenstoffmaterialien, wird es schwierig sein, beim Mischen der beiden eine Gleichmäßigkeit zu erreichen. Dies führt zur Laminierung der Platte während der Verwendung der Batterie. Diese unerwünschten Phänomene können zum Ausfall der Batterie führen.

Technische Merkmale:

Eine Art Blei/reduziertes Graphenoxid-Nanokomposit wurde hergestellt und der Negativplatte als Additiv hinzugefügt. Die Komponenten waren gleichmäßig verteilt und gut dispergiert. Verhindern Sie das Auftreten großer Bleisulfatpartikel, verbessern Sie die Ausnutzungsrate aktiver Substanzen und die Lebensdauer der Batterie unter HRPSoC.

Dieses Blei/reduzierte Graphenoxid-Nanokomposit wird wie folgt hergestellt:

Pb(CH3COO)2·3H2O, Vitamin C, Polyvinylpyrrolidon, Graphenoxidlösung und Wasser wurden gleichmäßig gemischt, um das Reaktionsmaterial zu erhalten, das dann einer hydrothermischen Reaktion und einer Fest-Flüssigkeits-Trennung unterzogen wurde , Waschen und Vakuumtrocknen. Die Nanokomposite aus Blei und reduziertem Graphenoxid werden durch Pyrolyse in einer Stickstoffatmosphäre gewonnen.

Testdaten:

Es wird die kathodische Polarisationskurve von Pb-rGO im Elektrolyten untersucht, der mit einem elektrochemischen Testsystem hergestellt wurde. Die Ergebnisse sind in Abbildung 1 dargestellt. Im Vergleich zur leeren negativen Platte (ohne rGO und Pb-rGO) nimmt die Stromdichte der Wasserstoffentwicklungsreaktion mit zunehmender Zugabe von Pb-rGO zu. Darüber hinaus verursacht die Zugabe von rGO bei gleicher Zugabemenge die höchste Stromdichte der Wasserstoffentwicklungsreaktion, was beweist, dass das hergestellte Pb-rGO ein höheres Wasserstoffentwicklungsüberpotential aufweist als das entsprechende rGO, wodurch die Nebenreaktion der Wasserstoffentwicklung wirksam verhindert wird die negative Platte der Batterie während des Ladevorgangs und verbessert die Lebensdauer der Batterie.



Die Ergebnisse des Leistungstests der negativen Elektrode zeigen (ABBILDUNG 2), dass die negative Platte aus Pb-rGO, die durch Zugabe von 1,0 Gew.-% hergestellt wurde, die größte spezifische Kapazität und die längste Lebensdauer unter HRPSoC aufweist.