測試了不同涂膏量鉛碳負極在o.05C、o.5C、l0、2C、3C電流下的比容量,并與普通鉛負極進行了比較。三只相同面積負極板為:編號1000,普通板柵9.20g,普通鉛負極活性物質(zhì)質(zhì)量17.16e;編號100l,普通板柵9.20g,鉛碳負極活性物質(zhì)質(zhì)量16.14g;編號1002,薄板柵6.65g,鉛碳負極活性物質(zhì)質(zhì)量8.86g。
不同倍率放電活性物質(zhì)的比容量,在o.05C放電時,1002活性物質(zhì)的比容量達到了147mA.h/z。對比1000,1001,同樣厚度的Pb—c負極1001、1002,相同活性物質(zhì)的鉛碳負極,薄極板的比容量和活性物質(zhì)利用率明顯提高。由此可見,①碳材料對提高鉛蓄電池負極的活性物質(zhì)利用率作用不大;②與傳統(tǒng)鉛蓄電池一樣,鉛碳負極的電極反應(yīng)主要也是受擴散控制,隨著電極厚度減薄,活性物質(zhì)利用率提高,極板厚度是影響鉛碳負極活性物質(zhì)利用率的主要因素。
總結(jié)出碳影響Ph—c電池負極的可能機理有:①碳提高了負極活性物質(zhì)的導電性;②碳減小極板孔徑,限制硫酸鉛晶體的長大,碳分布在硫酸鉛晶體中就有可能阻礙該晶體的生長,限制硫酸鉛的晶體保持大的比表面積有助于后續(xù)的充電過程;③有些碳含有可以抑制析氫反應(yīng)的雜質(zhì)從而提高充電效率;④碳扮演著電化學滲透泵的作用,能在極板內(nèi)生成有利于電解液離子遷移的孔道,在高倍率充放電過程中提高酸的擴散速率;⑤高比表面積的碳材料可以發(fā)揮電容器的作用,電容器能夠提供瞬間的大電流對負極活性物質(zhì)的電容產(chǎn)生影響;⑥碳與鉛之間通過和氧氣的競爭反應(yīng),減小負極板的硫酸鹽化和容量損失;⑦如果加人負極中的碳是石墨那么氫氣、硫酸氫根及硫酸可能插入石墨層間;⑧碳表面町能成為硫酸鉛額外的成核位置。
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