多壁納米碳管的預(yù)處理及其在鉛酸蓄電池和鋰離子電池中的應(yīng)用.pdf

1、本論文全面回顧了鉛酸蓄電池正極材料及其添加劑的研究進(jìn)展與碳材料用作鉛酸蓄電池正極材料添加劑的研究現(xiàn)狀.概述了納米碳管的制備方法、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用.采用透射電鏡、掃描電鏡和BET等測試手段,分別研究了納米碳管的形貌、微結(jié)構(gòu)及物理性能,利用二次電池測試儀和電化學(xué)工作站測試了粉末微電極以及模擬鉛酸蓄電池的電化學(xué)性能. 以MgM004作催化劑,利用化學(xué)氣相沉積法制備出高純度多壁納米碳管(MWNT)束.用混酸超聲處理4h和中低溫石墨化處理

2、2h后作為鉛酸蓄電池添加劑,制備了鉛酸蓄電池正極.實(shí)驗(yàn)表明,納米碳管的添加能夠促進(jìn)電極的化成,增加電極活性物質(zhì)之間的導(dǎo)電能力,提高電極反應(yīng)活性,改善電極的可逆反應(yīng)能力.添加0.2wt﹪混酸超聲處理和中低溫石墨化處理的多壁納米碳管束,在2C,5C,10C充放電電流情況下,模擬電池活性物質(zhì)的利用率分別提高了16.71﹪,11.85﹪;15.37﹪,8.03﹪;和14.68﹪,12.62﹪. 對(duì)于混酸超聲處理4h的多壁納米碳管束,SE

3、M和TEM觀察顯示都已得到較好的分散提純.將處理后的納米碳管分別以0.1wt﹪,0.2wt﹪,0.4wt﹪,0.6wt﹪的添加量作為鉛酸蓄電池正極添加劑制備了模擬電池.電化學(xué)性能測試結(jié)果顯示,模擬電池的首次充電容量為62.80mAh/g,首次放電容量分別為46.589mAh/g,52.87mAh/g,55.468mAh/g和57.90mAh/g.納米碳管的添加對(duì)鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命稍有不利影響. 采用納米SnO<,2>為催化劑高