一种铅酸蓄电池石墨烯电解液及其制备方法_2

文档序号:9913453阅读:来源:国知局
r>[0023]利用本发明的石墨烯电解液制成的12V 12 Ah铅酸蓄电池,100%D0D循环寿命达700次以上,与常规电池相比,提高I倍以上,从而说明本发明的电解液有利于延长深循环的使用寿命。
[0024]实施例2
一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,由以下质量百分比的组分组成:1.5%石墨烯水溶液,1.5%硫酸钾,0.8%硫酸钠,0.3%硫酸亚锡,20%娃溶胶,3%羧甲基纤维素钠,余量为硫酸溶液,所述石墨烯水溶液的石墨烯含量为7 X 10—3 g/ml;所述硅溶胶中的S12的质量百分含量为15%。
[0025]石墨烯在配置成石墨烯水溶液前进行改性包括以下步骤:
1)将石墨烯颗粒、质量浓度18%的二丁基萘磺酸钠溶液及酸溶液按照Ig:50mL: 20mL的料液比混合,控制温度110 °C下搅拌混合15min,过滤,分别用水和无水乙醇洗涤,200 °C下真空干燥20min得初级改性石墨稀颗粒;
2)将初级改性石墨烯物颗粒与化学剪切液按照Ig:55mL的料液比混合,加热至200 V,水热反应2.5h,冷却,水洗,得次级改性石墨烯颗粒;化学剪切液为浓度1.1moL/L的钼酸钠溶液与浓度0.8moL/L的硅钼酸溶液按照1:2的体积比的混合物;
3)次级改性石墨稀颗粒与质量浓度70%的高氯酸按照lg:45mL的料液比混合均勾,加热至220 °C保持12小时,冷却,过滤,水洗,真空干燥后得改性石墨烯颗粒。
[0026]—种铅酸蓄电池石墨烯电解液的制备方法,包括以下步骤:
I)按上述配比准确称量各组分后,在耐腐蚀耐高温的容器内,先加纯水和石墨烯水溶液,后加硫酸,再依次添加硫酸盐与羧甲基纤维素钠,超声状态下搅拌,搅拌时温度为10°C,超声频率为50Hz,混合均匀后得酸液;硫酸的密度为1.3 g/ml;
2)将酸液和硅溶胶注入搅拌容器中进行搅拌,搅拌时温度为12 °C,超声频率为48Hz,混合均匀,最后加入纯化水搅拌均匀即得铅酸蓄电池石墨烯电解液。
[0027]利用本发明的石墨烯电解液制成的12V 12 Ah铅酸蓄电池,100%D0D循环寿命达680次以上,与常规电池相比,提高I倍以上,从而说明本发明的电解液有利于延长深循环的使用寿命。
[0028]实施例3
一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,由以下质量百分比的组分组成:5%石墨烯水溶液,1.5%硫酸钠,I.5%硫酸钾,0.8%硫酸锌,I.2%硫酸铝,0.7%硫酸亚锡,30%娃溶胶,6%羧甲基纤维素钠,余量为硫酸溶液,所述石墨烯水溶液的石墨烯含量为1X 10—3 g/ml;所述硅溶胶中的S12的质量百分含量为23%。
[0029]石墨烯在配置成石墨烯水溶液前进行改性包括以下步骤:
1)将石墨烯颗粒、质量浓度20%的二丁基萘磺酸钠溶液及酸溶液按照Ig:55mL: 23mL的料液比混合,控制温度120 0C下搅拌混合25min,过滤,分别用水和无水乙醇洗涤,220V下真空干燥25min得初级改性石墨稀颗粒;
2)将初级改性石墨烯物颗粒与化学剪切液按照Ig:65mL的料液比混合,加热至220 V,水热反应3h,冷却,水洗,得次级改性石墨烯颗粒;化学剪切液为浓度1.2moL/L的钼酸钠溶液与浓度1.3moL/L的硅钼酸溶液按照1:2的体积比的混合物;
3)次级改性石墨稀颗粒与质量浓度75%的高氯酸按照lg:55mL的料液比混合均勾,加热至240 °C保持12小时,冷却,过滤,水洗,真空干燥后得改性石墨烯颗粒。
[0030]—种铅酸蓄电池石墨烯电解液的制备方法,包括以下步骤:
1)按上述配比准确称量各组分后,在耐腐蚀耐高温的容器内,先加纯水和石墨烯水溶液,后加硫酸,再依次添加硫酸盐与羧甲基纤维素钠,超声状态下搅拌,搅拌时温度为15°C,超声频率为55Hz,混合均匀后得酸液;硫酸的密度为1.5 g/ml;
2)将酸液和硅溶胶注入搅拌容器中进行搅拌,搅拌时温度为150C,超声频率为55Hz,混合均匀,最后加入纯化水搅拌均匀即得铅酸蓄电池石墨烯电解液。
[0031]利用本发明的石墨烯电解液制成的12V 12 Ah铅酸蓄电池,100%D0D循环寿命达650次以上,与常规电池相比,提高I倍以上,从而说明本发明的电解液有利于延长深循环的使用寿命。
[0032]本发明并不局限于上述【具体实施方式】,本领域技术人员还可据此做出多种变化,但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围。
【主权项】
1.一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,其特征在于,由以下质量百分比的组分组成:0.2-5%石墨烯水溶液,0.9-5.7%硫酸盐,5-30%娃溶胶,0.5-6%羧甲基纤维素钠,余量为硫酸溶液。2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,其特征在于,所述石墨烯水溶液的石墨烯含量为0.5X 10—3 -10X10—3 g/mlo3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,其特征在于,所述硫酸盐为硫酸亚锡与硫酸铝、硫酸铜、硫酸镁、硫酸铬、硫酸钴、硫酸镍、硫酸钡、硫酸锌、硫酸钾、硫酸钠中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,其特征在于,所述硅溶胶中的S12的质量百分含量为10-23%。5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,其特征在于,石墨烯在配置成石墨烯水溶液前进行改性包括以下步骤: 1)将石墨烯颗粒、质量浓度15-20%的二丁基萘磺酸钠溶液及酸溶液按照lg:45-55mL:18-23mL的料液比混合,控制温度95_120 °C下搅拌混合10_25min,过滤,分别用水和无水乙醇洗涤,180-220°C下真空干燥15-25min得初级改性石墨烯颗粒; 2)将初级改性石墨烯物颗粒与化学剪切液按照lg:45-65mL的料液比混合,加热至180-2200C,水热反应2-3h,冷却,水洗,得次级改性石墨烯颗粒; 3)次级改性石墨烯颗粒与质量浓度65-75%的高氯酸按照lg:35-55mL的料液比混合均匀,加热至200-240 °C保持12小时,冷却,过滤,水洗,真空干燥后得改性石墨烯颗粒。6.根据权利要求5所述的一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,其特征在于,化学剪切液为浓度1-1.2moL/L的钼酸钠溶液与浓度0.6-1.3moL/L的硅钼酸溶液按照1: 2的体积比的混合物。7.—种如权利要求1述的铅酸蓄电池石墨烯电解液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)按上述配比准确称量各组分后,在耐腐蚀耐高温的容器内,先加纯水和石墨烯水溶液,后加硫酸,再依次添加硫酸盐与羧甲基纤维素钠,超声状态下搅拌,混合均匀后得酸液; 2)将酸液和硅溶胶注入搅拌容器中进行搅拌,混合均匀,最后加入纯化水搅拌均匀即得铅酸蓄电池石墨烯电解液。8.根据权利要求7所述的一种铅酸蓄电池石墨烯电解液的制备方法,其特征在于,所述酸液中硫酸的密度为1.2-1.5 g/mlo9.根据权利要求7所述的一种铅酸蓄电池石墨烯电解液的制备方法,其特征在于,所述搅拌混合过程,温度为4-15°C,超声频率为45-55HZ。
【专利摘要】本发明公开了一种铅酸蓄电池石墨烯电解液,包括以下组分:石墨烯水溶液、硫酸盐、硫酸亚锡、硅溶胶、羧甲基纤维素钠,余量为硫酸溶液。本发明采用一种石墨烯水溶液作为电解液添加剂,能够增强电解液的流动活性,增加电解液与活性物质的反应能力,增加电极表面的活化能,减少铅表面的硫酸铅膜对电子传导的阻碍,增加氧循环效率,减少大颗粒的硫酸盐化,延长深循环的使用寿命。
【IPC分类】H01M10/08
【公开号】CN105680102
【申请号】CN201610020214
【发明人】吴秋菊, 杨新新, 周明明, 戴贵平, 吴亮, 柯娃, 石沫
【申请人】超威电源有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月13日
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