活性炭材料的修飾及對(duì)超級(jí)電池性能影響的研究.pdf

1、超級(jí)電池兼具鉛酸電池和非對(duì)稱(chēng)電容器優(yōu)勢(shì),但同時(shí)其活性炭電極與鉛負(fù)極在工作電勢(shì)上存在著差異,且活性炭電極在電池的充電末期析氫嚴(yán)重。為了解決這些問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了以下幾方面的研究。
　　實(shí)驗(yàn)中首先考察了所用活性炭材料的物理和電化學(xué)性能,然后采用沉積法對(duì)活性炭材料進(jìn)行修飾,并考察了修飾前后的電極及材料的性能變化。最后組裝成非對(duì)稱(chēng)電容器和超級(jí)電池對(duì)材料進(jìn)行測(cè)試。
　　采用沉積法在活性炭材料中修飾不同含量的鉍、鉛以及進(jìn)行鉛-鉍復(fù)合修飾

2、,通過(guò) BET比表面積測(cè)試,XRD,SEM,TEM以及電化學(xué)分析方法對(duì)材料進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,鉍的存在有降低析氫電流的作用,且在-1.4V電勢(shì)下,鉍的修飾量3/100時(shí),具有較好的抑制析氫的效果,但鉍對(duì)改變工作電勢(shì)作用不大。修飾鉛同樣也有降低析氫電流的作用,且在-1.4V電勢(shì)下,修飾量超過(guò)30％時(shí),電極上析氫速率降低并不明顯,因此,認(rèn)為鉛修飾量為30/100時(shí)效果較好,且鉛的存在有一定提高活性炭電極工作電勢(shì)的作用。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了鉛

3、-鉍復(fù)合修飾,結(jié)果表明,鉍與鉛的修飾量在3/30/100時(shí)兼具較好的降低活性炭電極析氫速率,提高其工作電勢(shì)的作用。
　　將鉍修飾量為3/100,鉛修飾量為30/100的碳材料加入到鉛酸電池中組成超級(jí)鉛酸電池,并對(duì)其進(jìn)行了SEM及在高倍率半荷電態(tài)下的壽命測(cè)試。結(jié)果表明,添加了含鉍碳材料的電池具有比鉛酸電池更長(zhǎng)的壽命,且1.5%含鉍量的碳材料循環(huán)壽命最長(zhǎng)。對(duì)比添加1.5%不同修飾物碳材料的電池的壽命發(fā)現(xiàn),修飾后的電池充電終止電壓較純活