用于超级铅酸电池的电极材料、其制备方法及利用其制备超级铅酸电池负极的方法

文档序号:6997213阅读:112来源:国知局
专利名称:用于超级铅酸电池的电极材料、其制备方法及利用其制备超级铅酸电池负极的方法
技术领域
本发明涉及电极材料、其制备方法及制备电池负极的方法。
背景技术
将超级电容器电极与各种电池型电极全部或部分混合,构成非对称型超级电容器或超级电池已经成为一个新的发展方向。特别是将超级电容器的多孔碳电极嵌入阀控铅酸(VRLA)电池中构成基于超级电容的超级铅酸电池,用于混合动力车的动力电源,可以使阀控铅酸(VRLA)电池的使用寿命提高一倍以上。不能将现有的铅酸电池电极和超级电容的多孔碳电极简单组合在同一个单体内构成的超级电池,因为超级电容器的多孔碳电极的放电的起始工作电势一般为-0. 7V(vs. Hg/Hg2S04),铅酸电池负极的放电起始工作电势一般为-0. 99V(vs. Hg/Hg2S04),电容器的多孔碳电极与铅酸电池负极之间的工作电势范围相差-0. 3V -0. 4V,存在明显差异,这种差异会导致在放电的早期阶段,电容器的多孔碳电极不能与铅负极共同工作;而且多孔碳材料电极的氢气析出的电势仅为-1. IV,这将导致在接近充电末期时,产生较多的氢气,进而导致电池长期运行后电解液逐渐干涸。

发明内容
本发明是要解决现有的超级电容的多孔碳电极与铅酸电池负极之间工作电势范围相差较大,导致超级电容电极在超级铅酸电池中不能正常工作的技术问题,而提供用于超级铅酸电池的电极材料、其制备方法及利用其制备电池负极的方法。本发明的用于超级铅酸电池的电极材料是按质量百分比由20% 80%多孔碳材料和20% 80%的改性材料组成,其中改性材料为PbSO4,或者改性材料为按质量百分比由 90% 99%的PbSO4与 10%的BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99 %的PbSO4与1 % 10 %的CaSO4组成,或者为改性材料按质量百分比由80. 2 % 99. 8 % 的 PbS04、0. 9. 9%的 BaSO4 与 0. 1 % 9. 9%的 CaSO4 组成。上述的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行一、先称取多孔碳材料和改性材料中金属元素的可溶性盐,使该金属元素对应的硫酸盐的质量占多孔碳材料与硫酸盐质量之和的20% 80% ;二、将步骤一称取的金属元素的可溶性盐配制成金属离子浓度为0. lmol/L 2. Omol/L的水溶液,得到金属元素的盐溶液;三、将步骤一称取的多孔碳材料和步骤二得到的金属元素的盐溶液加入容器中,混合均勻,然后超声波振荡 Ih 12h ;四、量取足量的浓度为0. lmol/L 2. Omol/L的稀硫酸,将稀硫酸加入到步骤三所述的容器中,搅拌30min 40min,然后抽滤,将得到的滤饼用蒸馏水洗涤至pH值为5 6 ;五、再过滤,将得到的固相物放在温度为110°C 120°C的烘箱中干燥20h 24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料;其中步骤一中所述的改性材料为PbSO4,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的CaSO4组成,或者为改性材料按质量百分比由80. 2% 99. 8%的 PbS04、0. 9. 9%的 BaSO4 与 0. 9. 9%的 CaSO4 组成。本发明的用于超级铅酸电池的电极材料还可以按质量百分比由20% 80%的多孔碳材料和80% 20%的改性材料组成,其中改性材料为微米级Pb粉,或者改性材料为按质量百分比由90 % 99 %的微米级Pb粉与1 % 10 % BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90 % 99 %的微米级Pb粉与1 % 10 % CaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由80. 2 % 99. 8 %的微米级Pb粉、0. 1 % 9. 9 %的BaSO4与0. 1 % 9. 9 %的CaSO4组成。上述的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行按质量百分比称取20% 80%的多孔碳材料和80% 20%的改性材料,并将多孔碳材料和改性材料加入到混料罐中,在转速为50转/分 800转/分的条件下混合5h 24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料;其中所述的改性材料为微米级Pb粉,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与 10% BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与 10% CaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由 80. 2 % 99. 8 % 的微米级 Pb 粉、0. 1 % 9. 9 % 的 BaSO4 与 0. 1 % 9. 9 % 的 CaSO4 组成。本发明的利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法按以下步骤进行一、按质量百分比称取64% 81%的用于超级铅酸电池的电极材料、10% 15 %的乙炔黑、2 % 3 %的羧甲基纤维素钠、4% 8 %的聚四氟乙烯乳液和3 % 8 %的蒸馏水;三、将步骤一称取的用于超级铅酸电池的电极材料与乙炔黑装入混料罐中,在转速为 50转/分 800转/分条件下混合5h 8h,然后依次加入步骤一称取的蒸馏水、步骤二制备的羧甲基纤维素钠水溶液和步骤一称取的聚四氟乙烯乳液,搅拌0. 2h 2. 0h,得到膏体;四、将步骤三得到的膏体涂覆在铅酸电池板栅上,涂膏厚度为0. Imm 3. 0mm,然后放在温度为50°C 70°C的烘干箱内干燥24h 48h,再按照阀控铅酸电池负极的化成方法进行化成,得到电极板;五、将步骤四制备的电极板与铅酸电池负极并联,得到超级铅酸电池负极。本发明的利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法还可以按以下步骤进行按质量百分比称取1 % 50 %的用于超级铅酸电池的电极材料和 50% 99%的铅酸电池负极材料并混合均勻,然后按照制备阀控铅酸电池负极的方法制备成负极,得到超级铅酸电池负极。本发明将多孔碳材料用改性元素可溶性盐溶液浸渍,使金属离子进入到多孔碳材料中,然后进行硫酸盐化,得到改性材料与多孔碳材料构成的新型碳基复合电极材料,或者将改性材料与多孔碳材料进行机械混合,通过改性材料的修饰改性,使本发明的用于超级铅酸电池的电极材料在密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液中氢气析出的电势为-1. 5V -1. 4V(vs. Hg/Hg2S04),在相同条件下,铅酸电池负极的氢气析出的电势为-1.5V,从而可知本发明的用于超级铅酸电池的电极材料的氢气析出的电势与铅酸电池负极相当。充电末期时,电极上的氢气析出量与铅酸电池负极上的氢气析出量相当, 不会引起电解液的干涸;本发明的用于超级铅酸电池的电极材料的放电的起始工作电势为-0. 96V -0. 98V,与铅酸电池负极的放电的起始工作电势-0. 99V接近。由于本发明的电极的放电起始工作电势与氢气的析出电势与铅酸电池负极相当,不会使电池的电解液干涸,能够保证超级电池正常工作。
本发明的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法简单易行,制备的电极材料性能稳定,无论是用于超级铅酸电池的电极材料先制备成电极板,然后再与铅酸电池负极并联构成的内并联式超级铅酸电池负极,还是将用于超级铅酸电池的电极材料与铅酸电池的负极材料直接混合后制备的内混式超级铅酸电池负极,与阀控铅酸(VRLA)电池的正极构成的超级铅酸电池,用于混合动力车的动力电源,可以使阀控铅酸(VRLA)电池的使用寿命提高1 2倍。本发明的用于超级铅酸电池的电极材料不仅可以用于制备超级铅酸电池的电极, 还可以用于制备超级电容器的电极。


图1是具体实施方式
六十七制备的超级铅酸电池负极的恒电流充放电曲线图;图 2是具体实施方式
六十七制备的超级铅酸电池负极、普通铅酸电池负极及多孔碳负极的电极电势与析氢速率的关系图,图中+表示超级铅酸电池负极的电极电势与析氢速率的关系,表示普通铅酸电池负极的电极电势与析氢速率的关系,一■一表示多孔碳负极的电极电势与析氢速率的关系。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料是按质量百分比由 20% 80%多孔碳材料和20% 80%的改性材料组成,其中改性材料为PbSO4,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的BaSOji成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的CaSO4组成,或者为改性材料按质量百分比由 80. 2 % 99. 8 % 的 PbS04、0. 1 % 9. 9 % 的 BaSO4 与 0. 1 % 9. 9 % 的 CaSO4 组成。本实施方式中的用于超级铅酸电池的电极材料是改性材料与多孔碳材料的复合物,改性材料为硫酸盐,通过改性材料的修饰改性,使本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料在密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液中氢气析出的电势为-1. 5V -1. 4V(vs. Hg/Hg2S04),在相同条件下,铅酸电池负极的氢气析出的电势为-1. 5V,从而可知本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的氢气析出的电势与铅酸电池负极相当。充电末期时,电极上的氢气析出量与铅酸电池负极上的氢气析出量相当,不会引起电解液的干涸;本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的放电的起始工作电势为-0. 96V -0. 98V,与铅酸电池负极的放电的起始工作电势-0.99V接近。本实施方式的电极材料制备的电极的放电的起始工作电势与氢气的析出电势与铅酸电池负极相当,能够使超级电池正常工作。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是用于超级铅酸电池的电极材料是按质量百分比由25% 75%多孔碳材料和25% 75%的改性材料组成。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是用于超级铅酸电池的电极材料是按质量百分比由50%多孔碳材料和50%的改性材料组成。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是改性材料按质量百分比由91% 98%的PbSO4与2% 9%的BaSO4组合。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是改性材料按质量百分比由95%的PbSO4与5%的BaSO4组合。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是改性材料按质量百分比由92% 98%的PbSO4与2% 8%的CaSO4的组合。其它与具体实施方式

至三之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是改性材料按质量百分比由96%的PbSO4与4%的CaSO4的组合。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是改性材料按质量百分比由81% 99%的PbS04、0. 5% 9. 5%的8&504与0. 5% 9. 5%的CaSO4组合。 其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是多孔碳材料为活性炭、活性碳纤维、活性炭毡、介孔炭或碳纳米管。其它与具体实施方式
一至八之一相同。
具体实施方式
十本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行一、先称取改性材料中金属元素的可溶性盐和多孔碳材料,使该金属元素对应的硫酸盐的质量占多孔碳材料与硫酸盐质量之和的20% 80% ;二、将步骤一称取的金属元素的可溶性盐配制成金属离子浓度为0. lmol/L 2. Omol/L的水溶液,得到金属元素的盐溶液;三、将步骤一称取的多孔碳材料和步骤二得到的金属元素的盐溶液加入容器中,混合均勻,然后超声波振荡Ih 12h ;四、量取足量的浓度为0. lmol/L 2. Omol/L的稀硫酸,将稀硫酸加入到步骤三所述的容器中,搅拌30min 40min,然后抽滤,将得到的滤饼用蒸馏水洗涤至PH值为5 6 ;五、再过滤,将得到的固相物放在温度为110°C 120°C的烘箱中干燥20h 24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料;其中步骤一中所述的改性材料为PbSO4, 或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的CaSO4组成,或者为改性材料按质量百分比由80. 2% 99. 8%的PbS04、0. 9. 9%的BaSO4与0. 9. 9%的 CaSO4组成。本实施方式中多孔碳材料用改性元素可溶性盐溶液浸渍,使金属离子进入到多孔碳材料中,然后进行硫酸盐化,得到改性材料与多孔碳材料构成的新型碳基复合电极材料,通过改性材料的修饰改性,使本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料在密度为 1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液中氢气析出的电势为-1. 5V -1. 4V (vs. Hg/Hg2S04),在相同条件下,铅酸电池负极的氢气析出的电势为-1. 5V,从而可知本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的氢气析出的电势与铅酸电池负极相当。充电末期时,电极上的氢气析出量与铅酸电池负极上的氢气析出量相当,不会引起电解液的干涸;本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的放电的起始工作电势为-0. 96V -0. 98V,与铅酸电池负极的放电的起始工作电势-0.99V接近。本实施方式的电极材料制备的电极的放电的起始工作电势与氢气的析出电势与铅酸电池负极相当,能够使超级电池正常工作。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
十不同的是步骤一中所述的改性材料按质量百分比由91 % 98%的PbSO4与2 % 9 %的BaSO4组成。其它与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
十不同的是步骤一中所述的改性材料按质量百分比由95%的PbSO4与5%的BaSO4组成。其它与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
十不同的是步骤一中所述的改性材料按质量百分比由92% 98%的PbSO4与2% 8%的CaSO4的组成。其它与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
十不同的是步骤一中所述的改性材料按质量百分比由96%的PbSO4与4%的CaSO4的组成。其它与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
十不同的是步骤一中所述的改性材料按质量百分比由81% 99%的PbS04、0. 5% 9. 5%的BaSO4与0. 5% 9. 5%的 CaSO4组成。其它与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
十不同的是步骤一中所述的改性材料改性材料按质量百分比由90%的PbS04、5%的BaSO4与5%的CaSO4组成。其它与具体实施方式
十相同。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
十至十六之一不同的是步骤一中的改性材料中金属元素对应的硫酸盐的质量占多孔碳材料与硫酸盐质量之和的25% 75%。其它与具体实施方式
十至十六之一相同。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
十至十六之一不同的是步骤一中的改性材料中金属元素对应的硫酸盐的质量占多孔碳材料与硫酸盐质量之和的50 %。其它与具体实施方式
十至十六之一相同。
具体实施方式
十九本实施方式与具体实施方式
十至十八之一不同的是步骤二中的金属元素的盐溶液中金属离子浓度为0. 3mol/L 1. 7mol/L。其它与具体实施方式
十至十八之一相同。
具体实施方式
二十本实施方式与具体实施方式
十至十八之一不同的是步骤二中的金属元素的盐溶液中金属离子浓度为1. Omol/L。其它与具体实施方式
十至十八之一相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与具体实施方式
十至二十之一不同的是步骤三中超声波振荡2h 10h。其它与具体实施方式
十至二十之一相同。本实施方式中超声波振荡的目的是使金属元素盐溶液充分且均勻浸渍到多孔碳材料的表面及孔的内部。
具体实施方式
二十二 本实施方式与具体实施方式
十至二十之一不同的是步骤三中超声波振荡5h。其它与具体实施方式
十至二十之一相同。
具体实施方式
二十三本实施方式与具体实施方式
十至二十二之一不同的是步骤四中足量的稀硫酸的浓度为0. 3mol/L 1. 5mol/L。其它与具体实施方式
十至二十二之一相同。本实施方式中“足量的”是指稀硫酸中的硫酸根离子的摩尔数大于等于金属元素的盐溶液中金属离子的摩尔数,使金属离子转变成硫酸盐而沉积在多孔碳材料的及面及孔的内部,多余的硫酸根离子会被之后的洗涤步骤除去。
具体实施方式
二十四本实施方式与具体实施方式
十至二十二之一不同的是步骤四中稀硫酸的浓度为l.Omol/L。其它与具体实施方式
十至二十二之一相同。
具体实施方式
二十五本实施方式与具体实施方式
十至二十四之一不同的是步骤四中加入稀硫酸后的搅拌时间为32min 38min,抽滤后的滤饼用蒸馏水洗涤至pH值为 5. 2 5. 8。其它与具体实施方式
十至二十四之一相同。
具体实施方式
二十六本实施方式与具体实施方式
十至二十四之一不同的是步骤四中将稀硫酸后的搅拌时间为35min,抽滤后的滤饼用蒸馏水洗涤至pH值为5. 5。其它与具体实施方式
十至二十四之一相同。本实施方式的步骤四中得到的滤饼中含有多孔碳材料和修饰金属的硫酸盐。
具体实施方式
二十七本实施方式与具体实施方式
十至二十六之一不同的是步骤五中固相物的干燥温度为112°C 118°C,干燥时间为21h 23h。其它与具体实施方式
十至二十六之一相同。
具体实施方式
二十八本实施方式与具体实施方式
十至二十六之一不同的是步骤五中固相物的干燥温度为115°C,干燥时间为22h。其它与具体实施方式
十至二十六之一相同。
具体实施方式
二十九本实施方式与具体实施方式
十至二十八之一不同的是步骤一中的多孔碳材料为活性炭、活性碳纤维、活性炭毡、介孔炭或碳纳米管。其它与具体实施方式
十至二十八之一相同。
具体实施方式
三十本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料还可以按质量百分比由20% 80%的多孔碳材料和80% 20%的改性材料组成,其中改性材料为微米级 Pb粉,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与 10% BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与 10% CaSO4组成, 或者改性材料为按质量百分比由80. 2% 99. 8%的微米级Pb粉、0. 9. 9%的BaSO4 与0. 9. 9%的CaSO4组成。
具体实施方式
三十一本实施方式与具体实施方式
三十不同的是用于超级铅酸电池的电极材料按质量百分比由20% 80%的多孔碳材料和80% 20%的改性材料组成。 其它与具体实施方式
三十相同。
具体实施方式
三十二 本实施方式与具体实施方式
三十不同的是用于超级铅酸电池的电极材料按质量百分比由60%的多孔碳材料和40%的改性材料组成。其它与具体实施方式
三十相同。
具体实施方式
三十三本实施方式与具体实施方式
三十至三十二之一不同的是改性材料按质量百分比由91 % 98 %的微米级Pb粉与2 % 9 %的BaSO4组成。其它与具体实施方式
三十至三十二之一相同。
具体实施方式
三十四本实施方式与具体实施方式
三十至三十二之一不同的是改性材料按质量百分比由95 %的微米级Pb粉与5 %的BaSO4组成。其它与具体实施方式
三十
至三十二之一相同。
具体实施方式
三十五本实施方式与具体实施方式
三十至三十二之一不同的是改性材料按质量百分比由92 % 98 %的微米级Pb粉与2 % 8 %的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十至三十二之一相同。
具体实施方式
三十六本实施方式与具体实施方式
三十至三十二之一不同的是改性材料按质量百分比由96 %的微米级Pb粉与4 %的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十
至三十二之一相同。
具体实施方式
三十七本实施方式与具体实施方式
三十至三十二之一不同的是改性材料按质量百分比由81 % 99 %的微米级Pb粉、0. 5 % 9. 5 %的BaSO4与0. 5 % 9. 5%的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十至三十二之一相同。
具体实施方式
三十八本实施方式与具体实施方式
三十至三十二之一不同的是改性材料按质量百分比由90%的微米级Pb粉、5. 0%的BaSO4与5. 0%的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十至三十二之一相同。
具体实施方式
三十九本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行按质量百分比称取20% 80%的多孔碳材料和80% 20%的改性材料并将多孔碳材料和改性材料加入到混料罐中,在转速为50转/分 800转/分的条件下混合 5h 24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料;其中所述的改性材料为微米级Pb粉,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与1 % 10% BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90 % 99 %的微米级Pb粉与1 % 10 % CaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由80. 2 % 99. 8 %的微米级Pb粉、0. 1 % 9. 9 %的BaSO4与0. 1 % 9. 9 % 的CaSO4组成。本实施方式将改性材料与多孔碳材料进行机械混合,得到改性材料与多孔碳材料构成的用于超级铅酸电池的电极材料,通过改性材料与多孔碳材料互相作用,使本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料在密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液中氢气析出的电势为-1. 5V -1. 4V(vs. Hg/Hg2S04),在相同条件下,铅酸电池负极的氢气析出的电势为-1. 5V,从而可知本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的氢气析出的电势与铅酸电池负极相当。充电末期时,电极上的氢气析出量与铅酸电池负极上的氢气析出量相当,不会引起电解液的干涸;本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的放电的起始工作电势为-0. 96V -0. 98V,与铅酸电池负极的放电的起始工作电势-0. 99V接近。本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的放电的起始工作电势与氢气的析出电势与铅酸电池负极相当,能够使超级电池正常工作。
具体实施方式
四十本实施方式与具体实施方式
三十九不同的是按质量百分比称取25% 75%的多孔碳材料和25% 75%的改性材料。其它与具体实施方式
三十九相同。
具体实施方式
四十一本实施方式与具体实施方式
三十九不同的是按质量百分比称取50%的多孔碳材料和50%的改性材料。其它与具体实施方式
三十九相同。
具体实施方式
四十二 本实施方式与具体实施方式
三十九至四十一之一不同的是混料罐的转速为100转/分 700转/分,混合时间为8h 20h。其它与具体实施方式
三十九至四十一之一相同。
具体实施方式
四十三本实施方式与具体实施方式
三十九至四十一之一不同的是混料罐的转速为400转/分,混合时间为15h。其它与具体实施方式
三十九至四十一之一相同。
具体实施方式
四十四本实施方式与具体实施方式
三十九至四十三之一不同的是改性材料按质量百分比由90 % 99 %的微米级Pb粉与2 % 8 %的BaSO4组成。其它与具体实施方式
三十九至四十三之一相同。
具体实施方式
四十五本实施方式与具体实施方式
三十九至四十三之一不同的是改性材料按质量百分比由95%的微米级Pb粉与5%的BaSO4组成。
具体实施方式
四十六本实施方式与具体实施方式
三十九至四十三之一不同的是改性材料按质量百分比由90 % 99 %的微米级Pb粉与2 % 8 %的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十九至四十三之一相同。
具体实施方式
四十七本实施方式与具体实施方式
三十九至四十三之一不同的是改性材料按质量百分比由95%的微米级Pb粉与5%的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十九至四十三之一相同。
具体实施方式
四十八本实施方式与具体实施方式
三十九至四十三之一不同的是改性材料按质量百分比由82 % 99 %的微米级Pb粉、0. 5 % 9. 0 %的BaSO4与0. 5 % 9. 0%的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十九至四十三之一相同。
具体实施方式
四十九本实施方式与具体实施方式
三十九至四十三之一不同的是改性材料按质量百分比由90 %的微米级Pb粉、5. 0 %的BaSO4与5. 0 %的CaSO4组成。其它与具体实施方式
三十九至四十三之一相同。
具体实施方式
五十本实施方式与具体实施方式
三十至三十八之一不同的是所述的多孔碳材料为活性碳或碳纳米管。其它与具体实施方式
三十至三十八之一相同。
具体实施方式
五十一本实施方式的利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法按以下步骤进行按质量百分比称取64% 81%的用于超级铅酸电池的电极材料、10 % 15 %的乙炔黑、2 % 3 %的羧甲基纤维素钠、4 % 8 %的聚四氟乙烯乳液和3% 8%的蒸馏水;二、将步骤一称取的羧甲基纤维素钠配制成浓度为 5% 的水溶液;三、将步骤一称取的用于超级铅酸电池的电极材料与乙炔黑装入混料罐中,在转速为50转/分 800转/分条件下混合5h 8h,然后依次加入步骤一称取的蒸馏水、步骤二制备的羧甲基纤维素钠水溶液和步骤一称取的聚四氟乙烯乳液,搅拌0. 2h 2. 0h,得到膏体;四、将步骤三得到的膏体涂覆在铅酸电池板栅上,涂膏厚度为0. Imm 3. 0mm,然后放在温度为50°C 70°C的烘干箱内干燥24h 48h,再按照阀控铅酸电池负极的化成方法进行化成,得到电极板;五、将步骤四制备的电极板与铅酸电池负极并联,得到超级铅酸电池负极。本实施方式步骤一中所述的聚四氟乙烯乳液为市售产品。本实施方式是利用用于超级铅酸电池的电极材料先制备成电极板,然后再与铅酸电池负极并联构成的内并联式超级铅酸电池负极,组成的超级铅酸电池具有以下电化学性能,即在铅酸电池的电解液中,也就是密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液中,H2析出的电势接近-1. 5V -1. 4V(vs. Hg/Hg2S04),与铅酸电池负极相当;该超级铅酸电池负极的放电的起始工作电势为-0. 98V 0. 96V,与铅酸电池负极的-0. 99V接近,在充电末期时,氢气析出速率与铅酸负极相当,使超级铅酸电池能够正常工作,本实施方式制备的电极性能稳定,与阀控铅酸(VRLA)电池构成基于超级电容的超级铅酸电池,用作为混合动力车的动力电源,可以使阀控铅酸(VRLA)电池的使用寿命提高1 2倍。
具体实施方式
五十二 本实施方式与具体实施方式
五十一不同的是步骤一中按质量百分比称取68. 4% 80. 6%的用于超级铅酸电池的电极材料、11% 14%的乙炔黑、2. 2 % 2. 8 %的羧甲基纤维素钠、4. 2 % 7. 8 %的聚四氟乙烯乳液和4 % 7 %的蒸馏水。 其它与具体实施方式
五十一相同。
具体实施方式
五十三本实施方式与具体实施方式
五十一不同的是步骤一中按质量百分比称取75. 5%的用于超级铅酸电池的电极材料、12%的乙炔黑、2. 5%的羧甲基纤维素钠、5%的聚四氟乙烯乳液和5%的蒸馏水。其它与具体实施方式
五十一相同。
具体实施方式
五十四本实施方式与具体实施方式
五十一至五十三之一不同的是步骤二中羧甲基纤维素钠水溶液的浓度为1. 5% 4. 5%。其它与具体实施方式
五十一至五十三之一相同。
具体实施方式
五十五本实施方式与具体实施方式
五十一至五十三之一不同的是步骤二中羧甲基纤维素钠水溶液的浓度为3%。其它与具体实施方式
五十一至五十三之一相同。
具体实施方式
五十六本实施方式与具体实施方式
五十一至五十五之一不同的是步骤三中混料罐的转速为100转/分 700转/分,混合时间为5. 5h 7. 5h。其它与具体实施方式
五十一至五十五之一相同。
具体实施方式
五十七本实施方式与具体实施方式
五十一至五十五之一不同的是步骤三中混料罐的转速为400转/分,混合时间为6. 5h。其它与具体实施方式
五十一至五十五之一相同。
具体实施方式
五十八本实施方式与具体实施方式
五十一至五十七之一不同的是步骤四中涂膏厚度为0. 2mm 2. 5mm。其它与具体实施方式
五十一至五十七之一相同。
具体实施方式
五十九本实施方式与具体实施方式
五十一至五十七之一不同的是步骤四中涂膏厚度1. 0mm。其它与具体实施方式
五十一至五十七之一相同。
具体实施方式
六十本实施方式与具体实施方式
五十一至五十七之一不同的是 步骤四中涂了膏体的铅酸电池板栅的干燥温度为55°C 65°C,干燥时间为26h 45h。其它与具体实施方式
五十一至五十七之一相同。
具体实施方式
六十一本实施方式与具体实施方式
五十一至五十九之一不同的是步骤四中涂了膏体的铅酸电池板栅的干燥温度为60°C,干燥时间为36h。其它与具体实施方式
五十一至五十九之一相同。
具体实施方式
六十二 本实施方式与具体实施方式
五十一至五十九之一不同的是步骤四中涂了膏体的铅酸电池板栅的干燥温度为60°C,干燥时间为36h。其它与具体实施方式
五十一至五十九之一相同。
具体实施方式
六十三本实施方式与具体实施方式
五十一至五十九之一不同的是步骤四中的阀控铅酸电池负极的化成方法按以下步骤进行a、先在5A/cm2的恒电流条件下充电lmin,然后静置15min ;b、以2. 5A/cm2恒电流充电lh,接着以4A/cm2恒电流充电 10h,再静置IOmin ;C、以3. 5A/cm2恒电流充电6h,再以3A/cm2恒电流充电5h,最后以1. 5A/ cm2恒电流充电lh,完成负极板阀控铅酸电池负极的化成。其它与具体实施方式
五十一至五十九之一相同。
具体实施方式
六十四本实施方式的利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法按以下步骤进行按质量百分比称取 50%的用于超级铅酸电池的电极材料和50% 99%的铅酸电池负极材料并混合均勻,然后按照制备阀控铅酸电池负极的方法制备成负极,得到超级铅酸电池负极。本实施方式将用于超级铅酸电池的电极材料与铅酸电池的负极材料直接混合后制备的内混式超级铅酸电池负极,具有以下电化学性能,即在铅酸电池的电解液中,也就是密度为1.25 1.35g/cm3 WH2SO4溶液中,H2析出的电势接近-1. 5V -1. 4V(vs. Hg/ Hg2SO4),与铅酸电池负极相当;该超级铅酸电池负极的放电的起始工作电势为-0. 98V
0.96V,与铅酸电池负极的-0. 99V接近,在充电末期时,氢气析出速率与铅酸负极相当,使超级铅酸电池能够正常工作,本发明制备的电极性能稳定,与阀控铅酸(VRLA)电池构成基于超级电容的超级铅酸电池,用作为混合动力车的动力电源,可以使阀控铅酸(VRLA)电池的使用寿命提高1 2倍。
具体实施方式
六十五本实施方式与具体实施方式
六十四不同的是按质量百分比称取5% 45%的用于超级铅酸电池的电极材料和55% 95%的铅酸电池负极材料。其它与具体实施方式
六十四相同。
具体实施方式
六十六本实施方式与具体实施方式
六十四不同的是按质量百分比称取30%的用于超级铅酸电池的电极材料和70%的铅酸电池负极材料。其它与具体实施方式
六十四相同。
具体实施方式
六十七本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行一、先称取8. 5g硝酸铅、0. 7g硝酸钡和3g活性碳;二、将步骤一称取的硝酸铅和硝酸钡加入到20mL蒸馏水中,配制成混合盐溶液;三、将步骤一称取的活性碳和步骤二得到的混合盐溶液加入容器中,混合均勻,然后超声波振荡Ih ;四、量取30mL浓度为
1.Omol/L的稀硫酸,将稀硫酸加入到步骤三所述的容器中,搅拌30min,然后抽滤得到包含多孔碳材料和修饰金属硫酸盐的滤饼,将滤饼再用蒸馏水洗涤至PH值为6 ;五、过滤,将得到的固相物放在温度为115°C的烘箱中干燥24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料。本实施方式得到的用于超级铅酸电池的电极材料为按质量百分比由26. 3%的活性碳和73. 7%的改性材料组成,其中改性材料为按质量百分比由92. 56%的PbSO4与 7. 44% 的 BaSO4 组成。将本实施方式得到的用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法按以下步骤进行一、按质量百分比称取80%的用于超级铅酸电池的电极材料、10%的乙炔黑、2. 5%的羧甲基纤维素钠、4. 5%的聚四氟乙烯乳液和3%的蒸馏水;二、将步骤一称取的羧甲基纤维素钠配制成浓度为3%的水溶液;三、将步骤一称取的用于超级铅酸电池的电极材料和乙炔黑装入混料罐中,在转速500rpm条件下混合7h,然后依次加入步骤一称取的蒸馏水、步骤二制备的羧甲基纤维素钠水溶液和聚四氟乙烯乳液,搅拌l.Oh,得到膏体;四、将步骤三得到的膏体涂覆在铅酸电池板栅上,涂膏厚度2. 5mm,然后放在温度为60°C的烘干箱内干燥36h,然后进行化成,化成条件为5A/cm2恒电流条件下充电lmin, 然后静置15min,继续以2. 5A/cm2恒电流充电lh,然后再以4A/cm2恒电流充电10h,再静置 lOmin,之后再以3. 5A/cm2恒电流充电6h,以3A/cm2恒电流充电5h,最后以1. 5A/cm2恒电流充电lh,得到化成好的电极板;五、化成后的电极板与铅酸电池负极进行内并联,得到超级铅酸电池负极。将本实施方式得到的内并联式超级铅酸电池负极与阀控铅酸电池正极板构成超级铅酸电池,该电池的电解液为密度为1.25 1.35g/cm3 WH2SO4溶液,测试该超级铅酸电池负极的恒电流充放电曲线如图1所示,由图1可以看出,本实施方式制备的超级铅酸电池负极的放电的起始工作电势为-0. 96V,与铅酸电池负极的起始工作电势-0. 99V接近,低于多孔碳材料的起始工作电势-0. 72V。本实施方式制备的将本实施方式得到的超级铅酸电池负极与阀控铅酸电池正极板构成超级铅酸电池,该电池的电解液为密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液,测试氢气析出速率,同时将普通铅酸电池负极及多孔碳负极在相同的条件下测试氢气析出速率, 得到的超级铅酸电池负极、普通铅酸电池负极及多孔碳负极的电极电势与析氢速率的关系如图2所示,图中一表示超级铅酸电池负极的电极电势与析氢速率的关系,一“表示普通铅酸电池负极的电极电势与析氢速率的关系,一·一表示多孔碳负极的电极电势与析氢速率的关系,从图2可以看出,超级铅酸电池负极的H2析出的电势接近-1. 5V(vs. Hg/ Hg2SO4),与普通铅酸电池负极相当,低于多孔碳负极的H2析出的电势(-1. IV),在充电末期时,氢气析出速率与铅酸负极相当,不会引起电池电解液的干涸。
具体实施方式
六十八本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行一、先称取8. 5g硝酸铅、0. 7g硝酸钡、和3g活性碳;二、将步骤一称取的硝酸铅和硝酸钡加入到20mL蒸馏水中,配制成混合盐溶液;三、将步骤一称取的活性碳和步骤二得到的混合盐溶液加入容器中,混合均勻,然后超声波振荡Ih;四、量取30mL浓度为 1. Omol/L的稀硫酸,将稀硫酸加入到步骤三所述的容器中,搅拌30min,然后抽滤得到包含多孔碳材料和修饰金属硫酸盐的滤饼,将滤饼再用蒸馏水洗涤至PH值为5 ;五、过滤,将固相物放在温度为120°C的烘箱中干燥24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料。本实施方式得到的用于超级铅酸电池的电极材料为按质量百分比由约26. 3%的活性碳和73. 7%的改性材料组成,其中为按质量百分比由92. 56%的PbSO4与7. 44%的 BaSO4组合。利用本实施方式得到的用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法按以下步骤进行称取20g用于超级铅酸电池的电极材料、78. 76g海绵状铅粉、0. 06g 聚丙烯短纤维、0. 62g硫酸钡、0. 16g木素、0. 20g腐殖酸、0. 20g乙炔黑,并混合均勻,并置于混料罐中干混合5min,然后加入IOg蒸馏水搅拌至混合均勻,再加入1. 4g/cm3的H2SO4溶液 Sg,搅拌至混合均勻,得到膏料,将膏料涂覆于铅酸电池板栅上,涂膏厚度2mm,然后放在温度为70°C的烘干箱内干燥36h,然后进行化成,化成条件为5A/cm2恒电流条件下充电lmin, 然后静置15min,继续以2. 5A/cm2恒电流充电lh,然后再以4A/cm2恒电流充电10h,再静置 lOmin,之后再以3. 5A/cm2恒电流充电6h,以3A/cm2恒电流充电5h,最后以1. 5A/cm2恒电流充电lh,得到化成结束,得到超级铅酸电池负极。将得到内混式超级铅酸电池负极直接与阀控铅酸电池正极板构成的超级铅酸电池,该电池的电解液为密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液,测试该电池的性能如下超级铅酸电池负极的H2析出的电势为-1. 5V(vs. Hg/Hg2S04),与普通铅酸电池负极相当,低于多孔碳负极的H2析出的电势(-1. IV);该超级铅酸电池负极的放电的起始工作电势为-0. 96V,与铅酸电池负极的起始工作电势为-0. 99V,低于多孔碳材料的起始工作电势-0. 72V。在充电末期时,氢气析出速率与铅酸电池负极相当,不会引起电池电解液的干涸。
具体实施方式
六十九本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行按质量百分比称取60%的活性碳和40%的微米级Pb粉并将活性碳和微米级Pb加入到混料罐中,在转速600rpm条件下混合8h,得到用于超级铅酸电池的电极材料。本实施方式制备的用于超级铅酸电池的电极材料是由微米级Pb粉及活性碳组成的。利用本实施方式制备的用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池的负极的方法按以下步骤进行一、按质量百分比称取80%的用于超级铅酸电池的电极材料、 10%的乙炔黑、2. 5的羧甲基纤维素钠、4. 5%的聚四氟乙烯乳液和3%的蒸馏水;二、将步骤一称取的羧甲基纤维素钠配制成浓度为5%的水溶液;三、将步骤一称取的用于超级铅酸电池的电极材料与乙炔黑装入混料罐中,在转速500rpm条件下混合7h,然后依次加入步骤一称取的蒸馏水、步骤二制备的羧甲基纤维素钠水溶液和聚四氟乙烯乳液,搅拌l.Oh, 得到膏体;四、将步骤三得到的膏体涂覆在铅酸电池板栅上,涂膏厚度3mm,然后放在温度为70°C的烘干箱内干燥48h,然后进行化成,化成条件为5A/cm2恒电流条件下充电lmin, 然后静置15min,继续以2. 5A/cm2恒电流充电lh,然后再以4A/cm2恒电流充电10h,再静置 lOmin,之后再以3. 5A/cm2恒电流充电6h,以3A/cm2恒电流充电5h,最后以1. 5A/cm2恒电流充电lh,得到化成好的电极板;五、将步骤四得到的化成后的电极板与铅酸电池负极进行内并联,得到超级铅酸电池的负极板。将得到的内并联式超级铅酸电池负极板与阀控铅酸电池正极板构成超级铅酸电池,该电池的电解液为密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液,测试该电池的性能如下超级电容铅酸电池的负极的H2析出的电势为-1. 5V(vs. Hg/Hg2S04),与普通铅酸电池负极相当,低于多孔碳负极的H2析出的电势(-1. IV);该新型复合电极材料的放电的起始工作电势为-0. 96V,与铅酸电池负极的起始工作电势为-0. 99V,低于多孔碳材料的起始工作电势-0. 72V。在充电末期时,氢气析出速率与铅酸负极相当,不会引起电池电解液的干涸。
具体实施方式
七十本实施方式的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行按质量百分比称取60%的活性碳和40%的微米级Pb粉并将活性碳和微米级 Pb加入到混料罐中,在转速500rpm条件下混合6h,得到用于超级铅酸电池的电极材料。本实施方式制备的用于超级铅酸电池的电极材料是由微米级Pb粉及活性碳组成的。将用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池的负极的方法按以下步骤进行称取20g用于超级铅酸电池的电极材料、78. 76g海绵状铅粉、0. 06g聚丙烯短纤维、 0. 62g硫酸钡、0. 16g木素、0. 20g腐殖酸、0. 20g乙炔黑,置于混料罐中干混合5min,加入 IOg蒸馏水搅拌至混合均勻,然后加入1. 4g/cm3的H2SO4溶液8g,搅拌至混合均勻,得到膏料,将膏料涂覆于铅酸电池板栅上,涂膏厚度2mm,然后放在温度为60°C的烘干箱内干燥 24h,然后进行化成,化成条件为5A/cm2恒电流条件下充电lmin,然后静置15min,继续以 2. 5A/cm2恒电流充电Ih,然后再以4A/cm2恒电流充电IOh,再静置IOmin,之后再以3. 5A/ cm2恒电流充电6h,以3A/cm2恒电流充电5h,最后以1. 5A/cm2恒电流充电Ih,完成化成,得到超级铅酸电池的负极。将得到的内混式超级铅酸电池的负极直接与阀控铅酸电池正极板构成的超级铅酸电池,该电池的电解液为密度为1. 25 1. 35g/cm3的H2SO4溶液,测试该电池的性能如下 超级铅酸电池负极的H2析出的电势为-1. 5V(vs. HgAfe2SO4),与普通铅酸电池负极相当,低于多孔碳负极的H2析出的电势(-1. IV);该超级铅酸电池的负极的放电的起始工作电势为-0. 96V,与普通铅酸电池负极的起始工作电势为-0. 99V,低于多孔碳材料的起始工作电势-0.72V。在充电末期时,氢气析出速率与铅酸负极相当,不会造成电解液的干涸。
权利要求
1.用于超级铅酸电池的电极材料,其特征在于用于超级铅酸电池的电极材料是按质量百分比由20% 80%多孔碳材料和20% 80%的改性材料组成,其中改性材料为PbSO4, 或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的CaSO4组成,或者为改性材料按质量百分比由80. 2% 99. 8%的PbS04、0. 9. 9%的BaSO4与0. 9. 9%的 CaSO4组成。
2.根据权利要求1所述的用于超级铅酸电池的电极材料,其特征在于多孔碳材料为活性炭、活性碳纤维、活性炭毡、介孔炭或碳纳米管。
3.如权利要求1所述的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法,其特征在于用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行一、先称取多孔碳材料和改性材料中金属元素的可溶性盐,使该金属元素对应的硫酸盐的质量占多孔碳材料与硫酸盐质量之和的20% 80% ;二、将步骤一称取的金属元素的可溶性盐配制成金属离子浓度为0. Imol/ L 2. Omol/L的水溶液,得到金属元素的盐溶液;三、将步骤一称取的多孔碳材料和步骤二得到的金属元素的盐溶液加入容器中,混合均勻,然后超声波振荡Ih 12h ;四、量取足量的浓度为0. lmol/L 2. Omol/L的稀硫酸,将稀硫酸加入到步骤三所述的容器中,搅拌 30min 40min,然后抽滤,将得到的滤饼用蒸馏水洗涤至pH值为5 6 ;五、再过滤,将得到的固相物放在温度为110°c 120°c的烘箱中干燥20h 24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料;其中改性材料为PbSO4,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10%的BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的PbSO4与 10 %的CaSO4组成,或者为改性材料按质量百分比由80. 2 % 99. 8 %的PbS04、0. 1 % 9. 9 % 的 BaSO4 与 0. 1 % 9. 9 % 的 CaSO4 组成。
4.根据权利要求3所述的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的多孔碳材料为活性炭、活性碳纤维、活性炭毡、介孔炭或碳纳米管。
5.用于超级铅酸电池的电极材料,其特征在于用于超级铅酸电池的电极材料按质量百分比由20% 80%的多孔碳材料和20% 80%的改性材料组成,其中改性材料为微米级 Pb粉,或者改性材料为按质量百分比由90 % 99 %的微米级Pb粉与1 % 10 % BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与 10% CaSO4组成, 或者改性材料为按质量百分比由80. 2% 99. 8%的微米级Pb粉、0. 9. 9%的BaSO4 与0. 9. 9%的CaSO4组成。
6.如权利要求5所述的用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法,其特征在于用于超级铅酸电池的电极材料的制备方法按以下步骤进行按质量百分比称取20% 80%的多孔碳材料和80% 20%的改性材料并将多孔碳材料和改性材料加入到混料罐中,在转速为50转/分 800转/分的条件下混合5h 24h,得到用于超级铅酸电池的电极材料;其中改性材料为微米级Pb粉,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与 10% BaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由90% 99%的微米级Pb粉与 10% CaSO4组成,或者改性材料为按质量百分比由80. 2% 99. 8%的微米级Pb粉、 0. 9. 9%的 BaSO4 与 0. 9. 9%的 CaSO4 组成。
7.利用权利要求1或5所述的用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法,其特征在于利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法按以下步骤进行一、按质量百分比称取64% 81%的用于超级铅酸电池的电极材料、10% 15 %的乙炔黑、2 % 3 %的羧甲基纤维素钠、4% 8 %的聚四氟乙烯乳液和3 % 8 %的蒸馏水;二、将步骤一称取的羧甲基纤维素钠配制成浓度为 5%的水溶液;三、将步骤一称取的用于超级铅酸电池的电极材料与乙炔黑装入混料罐中,在转速为50转/分 800转 /分条件下混合5h 8h,然后依次加入步骤一称取的蒸馏水、步骤二制备的羧甲基纤维素钠水溶液和步骤一称取的聚四氟乙烯乳液,搅拌0. 2h 2. 0h,得到膏体;四、将步骤三得到的膏体涂覆在铅酸电池板栅上,涂膏厚度为0. Imm 3. Omm,然后放在温度为50°C 70°C的烘干箱内干燥24h 48h,再按照阀控铅酸电池负极的化成方法进行化成,得到电极板;五、 将步骤四制备的电极板与铅酸电池负极并联,得到超级铅酸电池负极。
8.根据权利要求7所述的利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法,其特征在于步骤四中的阀控铅酸电池负极的化成方法按以下步骤进行a、先在 5A/cm2的恒电流条件下充电lmin,然后静置15min ;b、以2. 5A/cm2恒电流充电lh,接着以 4A/cm2恒电流充电10h,再静置IOmin ;C、以3. 5A/cm2恒电流充电6h,再以3A/cm2恒电流充电5h,最后以1.5A/cm2恒电流充电lh,完成超级铅酸电池负极的化成。
9.利用权利要求1或5所述的用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法,其特征在于利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法按以下步骤进行按质量百分比称取1 % 50 %的用于超级铅酸电池的电极材料和50 % 99 %的铅酸电池负极材料并混合均勻,然后按照制备阀控铅酸电池负极的方法制备成负极,得到超级铅酸电池负极。
10.根据权利要求9所述的利用用于超级铅酸电池的电极材料制备超级铅酸电池负极的方法,其特征在于按质量百分比称取5% 45%的用于超级铅酸电池的电极材料和 55% 95%的铅酸电池负极材料。
全文摘要
用于超级铅酸电池的电极材料、其制备方法及利用其制备超级铅酸电池负极的方法,它涉及电极材料、其制备方法及制备电池负极。本发明解决了现有的超级电容的多孔碳电极与铅酸电池负极的工作电势相差大的问题。用于超级铅酸电池的电极材料是由多孔碳材料和改性材料组成;制备方法将改性材料制成溶液与多孔碳材料混合,加入稀硫酸,经过滤、干燥制得;或者将改性材料与多孔碳材料机械混合得到;将电极材料制成电极板再与铅酸电池负极并联,或者将电极材料与铅酸电池材料混合后制备成电极,得到超级铅酸电池负极。本发明的用于超级铅酸电池的电极的起始工作电势与氢气析出电势与铅酸电池相当,可用于超级铅酸电池或超级电容器。
文档编号H01M4/16GK102157735SQ20111006711
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者姜兆华, 王福平, 袁国辉 申请人:哈尔滨工业大学
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