As deficiências das baterias de chumbo-ácido são: baixa densidade de energia e ciclo de vida curto. Sulfato de chumbo formado pela placa negativa da bateria de chumbo-ácidodurante o processo de descarga, depois que a bateria é colocada, as pequenas partículas de sulfato de chumbo serão convertidas em grandes partículas de sulfato de chumbo, e as grandes partículas de sulfato de chumbo não serão convertidas em chumbo durante o processo de carregamento devido à pequena solubilidade, ou seja, a placa negativa da bateria apresenta irreversibilidade durante o processo de carga e descarga, o que é chamado de fenômeno do sulfato, resultando na deterioração do desempenho da bateria e eventual falha. Atualmente, adicionando uma certa quantidade de material de carbono com alta capacitância específica (principalmente carvão ativado, grafite, negro de fumo, etc., geralmente inferior a 2% em peso) à placa negativa da bateria de chumbo-ácido para aliviar o problema, porque o material de carbono forma uma rede condutora entre o material ativo da placa, aumentando o desempenho condutivo da placa, o material de carbono adicionado pode armazenar ou liberar uma grande quantidade de carga em um instante, e o material de carbono pode ser usado para reduzir o eletrodo negativo. Ele desempenha um certo papel no buffer da corrente da placa negativa e pode efetivamente inibir a sulfatação do eletrodo negativo e melhorar a vida útil da bateria sob estado parcialmente carregado de alta taxa (HRPSoC). No entanto, o sobrepotencial de evolução de hidrogênio do eletrodo negativo diminuirá quando o material de carbono for adicionado. Atualmente, o principal método de adição é misturar mecanicamente com pó de chumbo de mícron, etc., porque a densidade do pó de chumbo de mícron é muito maior que a densidade dos materiais de carbono, a mistura dos dois será difícil de obter uniformidade, resultando na laminação da placa durante o uso da bateria. Esses fenômenos indesejáveis ​​podem causar falha na bateria.

Características técnicas:

Uma espécie de nanocompósito de chumbo/óxido de grafeno reduzido foi preparado e adicionado à placa negativa como aditivo. Os componentes foram uniformemente distribuídos e bem dispersos. Inibir o aparecimento de grandes partículas de sulfato de chumbo, melhorar a taxa de utilização de substâncias ativas e o ciclo de vida da bateria sob HRPSoC.

Este nanocompósito de chumbo/óxido de grafeno reduzido é preparado por:

Pb(CH3COO)2·3H2O, vitamina C, polivinilpirrolidona, solução de óxido de grafeno e água foram misturados uniformemente para obter o material de reação, que foi então submetido à reação hidrotérmica, separação sólido-líquido , lavagem e secagem a vácuo. Os nanocompósitos de chumbo/óxido de grafeno reduzido são obtidos por pirólise em atmosfera de nitrogênio.

Dados de teste:

A curva de polarização catódica do Pb-rGO no eletrólito preparado por um sistema de teste eletroquímico é estudada. Os resultados são mostrados na Figura 1. Comparado com a placa negativa em branco (sem rGO e Pb-rGO), a densidade de corrente da reação de evolução de hidrogênio aumenta com o aumento de Pb-rGO adicionado. Além disso, para a mesma quantidade de adição, a adição de rGO causa a maior densidade de corrente da reação de evolução de hidrogênio, o que prova que o Pb rGO preparado tem maior sobrepotencial de evolução de hidrogênio do que o rGO correspondente, o que efetivamente impede a reação lateral de evolução de hidrogênio em a placa negativa da bateria durante o carregamento e melhora o ciclo de vida da bateria.



Os resultados do teste de desempenho do eletrodo negativo mostram (FIG. 2) que a placa negativa de Pb-rGO preparada pela adição de 1,0% em peso tem a maior capacidade específica e a vida útil mais longa sob HRPSoC.