Pb@C复合材料的研究以及对铅酸蓄电池性能的影响

摘要

铅炭超级电池不仅具有铅酸电池性质而且具有碳的电容特性,因此在高倍率部分荷电状态(HRPSoC)具有良好的循环性能以及良好的充电接受能力,这对混合动力汽车的发展具有重要意义。铅炭超级电池的研究核心在于炭材料,本文通过对炭材料进行改性,制得炭包覆Pb@C复合材料,研究结果表明这种Pb@C复合材料具有较高的析氢过电位,对铅负极板上氢气的析出起到有效的抑制作用,而且在长循环过程中炭不易被氧化,可以有效提高电池循环寿命。将Pb@C复合材料添加到铅酸电池负极活性物质中制成铅炭电池,并与常规铅酸电池相比,发现负极板中添加一定量的这种Pb@C复合材料可使铅酸蓄电池充电接受能力提升57.0％,有良好的高倍率放电特性,在5C高倍率放电提升54.9％,在HRPSOC微循环寿命测试中,铅炭电池的充放电电压下降缓慢,循环寿命达到26000多次,为常规铅酸电池的3倍。此外,利用SEM、XRD等分析手段对负极板进行表征,发现Pb@C复合材料能够明显减少负极板的硫酸盐化,改善充放电过程的可逆性,从而提高电池的循环寿命。