Las deficiencias de las baterías de plomo-ácido son: baja densidad de energía y ciclo de vida corto. Sulfato de plomo formado por la placa negativa de la batería de plomo-ácidodurante el proceso de descarga, después de colocar la batería, las partículas pequeñas de sulfato de plomo se convertirán en partículas grandes de sulfato de plomo, y las partículas grandes de sulfato de plomo no se convertirán en plomo durante el proceso de carga debido a la pequeña solubilidad, es decir, la placa negativa de la batería tiene irreversibilidad durante el proceso de carga y descarga, lo que se denomina fenómeno de sulfato, lo que resulta en el deterioro del rendimiento de la batería y su eventual falla. En la actualidad, agregando una cierta cantidad de material de carbono con alta capacitancia específica (principalmente carbón activado, grafito, negro de carbón, etc., generalmente menos del 2% en peso) a la placa negativa de la batería de plomo-ácido para aliviar el problema, porque el material de carbono forma una red conductora entre el material activo de la placa, Al aumentar el rendimiento conductivo de la placa, el material de carbono agregado puede almacenar o liberar una gran cantidad de carga en un instante, y el material de carbono se puede usar para reducir el electrodo negativo. Desempeña un cierto papel en la amortiguación de la corriente de la placa negativa y puede inhibir de manera efectiva la sulfatación del electrodo negativo y mejorar el ciclo de vida de la batería en estado de carga parcial de alta velocidad (HRPSoC). Sin embargo, el sobrepotencial de evolución de hidrógeno del electrodo negativo disminuirá cuando se agregue material de carbono. En la actualidad, el principal método de adición es mezclar mecánicamente con polvo de plomo en micras, etc., debido a que la densidad del polvo de plomo en micras es mucho mayor que la densidad de los materiales de carbono, la mezcla de los dos será difícil de lograr uniformidad, resultando en la laminación de la placa durante el uso de la batería. Estos fenómenos indeseables pueden causar fallas en la batería.

Características técnicas:

Se preparó una especie de nanocompuesto de plomo/óxido de grafeno reducido y se añadió a la placa negativa como aditivo. Los componentes estaban uniformemente distribuidos y bien dispersos. Inhibe la aparición de partículas grandes de sulfato de plomo, mejora la tasa de utilización de sustancias activas y el ciclo de vida de la batería bajo HRPSoC.

Este nanocompuesto de plomo/óxido de grafeno reducido se prepara mediante:

Pb(CH3COO)2·3H2O, vitamina C, polivinilpirrolidona, solución de óxido de grafeno y agua se mezclaron uniformemente para obtener el material de reacción, que luego se sometió a una reacción hidrotermal, separación sólido-líquido. , lavado y secado al vacío. Los nanocompuestos de plomo/óxido de grafeno reducido se obtienen por pirólisis en atmósfera de nitrógeno.

Datos de prueba:

Se estudia la curva de polarización catódica de Pb-rGO en el electrolito preparado por un sistema de ensayo electroquímico. Los resultados se muestran en la Figura 1. En comparación con la placa negativa en blanco (sin rGO y Pb-rGO), la densidad de corriente de la reacción de evolución de hidrógeno aumenta con el aumento de Pb-rGO agregado. Además, para la misma cantidad de adición, la adición de rGO provoca la mayor densidad de corriente de la reacción de evolución de hidrógeno, lo que demuestra que el Pb rGO preparado tiene un mayor sobrepotencial de evolución de hidrógeno que el rGO correspondiente, lo que previene eficazmente la reacción secundaria de evolución de hidrógeno en la placa negativa de la batería durante la carga y mejora el ciclo de vida de la batería.



Los resultados de la prueba de desempeño del electrodo negativo muestran (FIG. 2) que la placa negativa de Pb-rGO preparada agregando 1.0 % en peso tiene la capacidad específica más grande y la vida más larga bajo HRPSoC.