磷酸活化对活性炭及铅炭电池性能的影响

铅炭电池兼具铅酸电池和超级电容器的优点。为进一步提高铅炭电池的性能,以稻壳为碳源、磷酸(H₃PO₄)为活化剂,制备铅炭电池用稻壳基活性炭,考察浸渍比、活化温度和活化时间等参数对活性炭物化特性及铅炭电池性能的影响。控制活化参数,可改变活性炭的孔隙结构：浸渍比越高,比表面积和介孔率越大;550℃的活化温度更适用于合成高介孔率的活性炭;当活化时间在90 min以上时,微孔、介孔倾向于塌陷成大孔。在浸渍比1.00∶3.85、活化温度550℃及活化时间90 min下合成的活性炭,兼具高比表面积(1 087.6 m²/g)和高介孔率(85.31%),应用于负极中,可提高铅炭电池的高倍率部分荷电状态(HRPSoC)循环寿命：循环寿命高达13 738次,是空白电极的29.9倍。     

车用铅炭电池活性炭的改性及寿命分析

采用的主要原料为柠檬酸(C_6H_8O_7)和[Pb(NO_3)_2],通过将柠檬酸铅[Pb(C_6H_8O_7)·H_2O]沉积在活性炭的表面,然后再将其进行热解处理即可得到改性活性炭,改性活性炭可减小析氢电流、增加析氧阻抗。与普通电池相比通过改性活性炭制备所得铅炭电池高倍率部分荷电态(HRPSoC)的循环寿命可延长42.1%,快速充电(1 h)接受能力可提高19.4%。     

铅炭超级电池的实验研究

铅炭超级电池是一种兼具高比能量和高比功率的复合储电器件。本文将高比表面积活性炭加入铅酸电池中制成铅炭超级电池,研究了铅炭超级电池的比容量、循环寿命和内阻等。结果发现,铅炭超级电池的循环寿命(高倍率部分荷电)可达常规铅酸蓄电池循环寿命的2.4倍,铅炭超级电池的内阻小于常规铅酸蓄电池的。负极加炭量为2%的铅炭超级电池,性能优于加炭量为1%的铅炭超级电池。     

炭及负极添加剂对铅炭电池循环寿命的影响研究

本文通过负极炭材料及添加剂的正交设计,研究了混合动力车用铅炭电池的循环寿命,研究结果表明,硫酸对循环寿命的影响最大,腐殖酸对循环寿命的影响最小,循环寿命最大的负极添加剂配方是硫酸7.8%,活性炭0.9%,木素0.08%,碳纳米管0.8%,腐殖酸0.24%。     

塑壳材料对铅炭电池性能的影响

电池内部热量的散发是由壳体材料的导热性、表面积和壳壁的厚度决定的。采用不同的塑壳材料制备单体铅炭电池,在不同的环境下通过电池的循环寿命、过程失水量、电池测试前后内阻的变化等对电池进行表征。实验结果表明,导热性好的塑壳材料对铅炭电池有较好的散热效果,可以减少电池失水,延长循环寿命。     

炭材料在铅炭电池负极中的应用综述

从高导电炭构建导电网络、高比表面炭增加双电层电容储能及铅沉积反应位点、多孔炭改善极板孔洞结构、铅炭复合材料利于铅在炭表面上的沉积及发挥各类炭材料的独有特性等方面,对炭材料在铅炭电池负极中的应用进行综述。     

电力储能领域铅炭电池储能技术进展

储能是高效利用可再生能源和构建智能电网的关键技术。与传统铅酸电池相比,铅炭电池在安全性、经济性和循环性等方面具有明显优势,因而在电力储能领域具有广阔的应用前景。介绍了铅炭电池的发展历程和工作原理,进而从安全性能、度电成本、循环寿命和比能量4个方面与铅酸电池进行对比。阐述了铅炭电池储能技术在储能领域的应用现状,并对铅炭电池目前存在的问题和改进方向进行归纳和总结。     

动力型铅炭超级电池性能研究

本文将自制活性炭加入铅酸电池中制成铅炭超级电池,着重研究了其低温性能、充电接受能力、快速等效循环寿命、100%DOD循环寿命以及析氢等。结果发现,铅炭超级电池的低温容量保持率比普通铅酸电池的更高,充电接受能力提高35%;铅炭超级电池的快速等效循环寿命达普通铅酸电池的5倍以上,100%DOD循环寿命较普通铅酸电池提高55%。     

炭材料对铅酸电池负极电化学性能的影响

采用恒电流充放电、线性扫描、交流阻抗等方法研究了炭材料对模拟铅酸电池负极性能的影响.结果表明:与不含炭材料的负极相比,炭材料的加入降低了负极的欧姆内阻、提高了负极活性物质利用率和电量转换效率,其电化学反应电阻由0.638 8Ω减小到0.391 1 Ω.在最佳的炭含量3.54％(质量分数)时,经过不同倍率充放电后,/10时率放电的容量保持率在99.93％,但炭材料的加入降低了铅负极的析氢过电位,SEM结果表明,炭材料可有效抑制负极的不可逆硫酸盐化.     

环保型铅炭超级电池的研究进展

综述了近年来铅炭超级电池的研究进展,着重探讨了炭材料对铅炭超级电池循环性能的影响,对因负极板硫酸盐化而制约性能提高的主要原因进行了分析.探讨了发展铅炭超级电池的环保意义和应用前景.     

铅炭电池的研究现状

综述了铅炭电池电极结构、负极炭材料及运行制度等的研究现状.介绍了混合电动车运行模式下铅炭电池的改进方向,讨论了炭材料对负极活性物质内阻、极化等的影响和作用机理,以及负极添加剂对电池电化学行为和循环性能的影响.     

硬炭作为钠离子电池炭负极材料的研究

报道了以商品化硬炭作为钠离子电池负极材料的研究。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及氮气吸脱附测试(BET)对其结构进行表征;利用恒电流充放电、循环伏安和阻抗谱技术对电化学性能进行了测试。结果表明:硬炭呈现无序乱层多孔结构,比表面积为2.2 m2/g,层间距远大于石墨负极材料(0.38 nm)。该硬炭材料对钠离子电池表现出较好的嵌入/脱嵌钠的容量、倍率性能和良好的循环性能。在20 m A/g电流密度下的首次嵌钠比容量为361.7 m Ah/g,脱钠比容量为259.8 m Ah/g,首次效率为72%;在40 m A/g电流密度下循环100次的比容量保持在250m Ah/g,容量保持率99%,是一种具有应用潜力的储钠负极材料。     

活性炭孔结构对铅酸电池负极性能的影响

将具有分级孔结构的活性炭材料添加于铅酸电池负极表层制备得到铅炭电极,并通过不同倍率放电以及部分荷电态、高倍率(HRPSo C)循环测试,考察了铅炭电极高倍率放电性能。结果表明铅酸电池负极表层添加活性炭材料对其倍率放电性能具有重要影响。活性炭中的微米级孔隙可以增加HSO4-离子的流通孔道,提高其迁移速率,抑制负极表面硫酸盐化,提高负极高倍率条件下的放电性能。     

超级电容器用葛根基活性炭的制备及性能研究

以葛根为原料,通过K2CO3/KOH混合碱活化方法制备了高比表面积电极材料活性炭,采用氮气吸-脱附、X射线衍射光谱法(XRD)、恒流充放电以及循环伏安法考察活性炭样品的表面性质、孔结构以及电化学性能,进一步考察了碱活化浓度、活化温度对活性炭的比表面积、孔结构和电化学性能影响。结果表明:活性炭的最佳碱炭比为3∶1,活化温度为800℃,比表面积最高达2700 m2/g,在6 mol/L的KOH电解液中,超级电容器法拉第比电容为325 F/g,具有很好的电化学性能。     

超级电容器用活性炭的制备及性能

以杏壳活性炭为原料,KOH为活化剂,制备了活性炭样品,并以1 mol/L LiClO4/PC溶液作电解液,组装成模拟电容器,进行电化学性能测试。活性炭的比电容随碱用量的增加而增高,最高达到161 F/g。比电容随比表面积的增加而升高,比表面积高于2 000 m2/g后,增加程度逐渐变小。     

铅炭电池壳体散热结构的开发设计

介绍了一种铅炭电池用电池壳体开发设计。实验结果表明,具有散热结构的槽体使铅炭电池大电流充放电过程中产生的热量能够快速的散出,降温效果明显,减少电池失水,通过计算得出在散热结构的槽体上贴附高导热的石墨散热膜,可以进一步加强散热效果。     

碳纳米管在锂离子电池中的应用

简述碳纳米管(CNT)的结构和性能;分析CNT作为导电剂可提高电池容量、比能量及循环性能的特点,以及分散困难、引起电池自放电严重等缺点。综述CNT作为导电剂在锂离子电池中的应用。