vários tipos de carbono encontram vários usos em muitos tipos de fontes de energia eletroquímicas. neste artigo, nos concentramos em implementações de suas formas elementares em baterias de chumbo-ácido usadas atualmente, bem como potenciais melhorias futuras em sua construção que o carbono pode trazer. propriedades únicas do carbono e uma variedade de seus alótropos permitem que ele encontre um uso em diferentes partes da bateria de chumbo-ácido,, ou seja, em sua massa ativa negativa ou positiva, uma parte do eletrodo ou coletores atuais.

aditivos para massa ativa negativa (NAM), os chamados expansores, foram introduzidos após a Segunda Guerra Mundial. seus três componentes principais eram lignossulfonatos, sulfato de bário, e carbono ativo. eles foram usados para evitar a formação de uma camada passiva de sulfato de chumbo (II), aumentar a fração da massa ativa envolvida nas reações eletroquímicas, e melhorar a condutividade da corrente quando a placa é descarregada e é composta principalmente pelo sulfato isolante. hoje em dia, muitos tipos de carbono são empregados nesta função, e.g., carvão ativo, grafite, negro de acetileno, ou negro de fumo.

os efeitos do aditivo de carbono são positivos. melhora muito a vida útil das baterias e a aceitação da carga durante uma operação. o aumento significativo da durabilidade e o número de ciclos de descarga/carga da bateria permitem que a bateria de chumbo-ácido tornar-se competitivo em relação a outros tipos mais caros de fontes de energia eletroquímica, e.g., células ni-cd. as figuras abaixo mostram como a adição de carbono na rede pode evitar a camada de sulfato (sulfatação) acontecer.

sem carbono	com carbono

hoje em dia, o carbono encontra uso em baterias de chumbo-ácido principalmente como um aditivo à massa ativa negativa para melhorar suas propriedades eletroquímicas. esse aditivo funciona principalmente das três maneiras a seguir: aumentando a porção da massa ativa onde as reações eletroquímicas de o chumbo pode prosseguir, armazenando a energia na dupla camada elétrica como um capacitor, e restringindo fisicamente o crescimento dos cristais de sulfato de chumbo grandes e difíceis de reduzir. o uso de carbono dá uma possibilidade real do chumbo- implementação de bateria ácida em veículos híbridos,, pois melhora a vida útil do ciclo e reduz a sulfatação da placa negativa que ocorre durante a operação em tais veículos. os aditivos de carbono mais eficazes têm uma grande área de superfície específica, boa condutividade, e alta afinidade de chumbo. nos últimos anos, investigações de nanoestruturas de carbono ou materiais compósitos para este papel começaram. o carbono também tem o potencial de ser o próximo avanço em baterias de chumbo-ácido te cnologia em um futuro próximo. seu uso em coletores atuais pode levar a uma melhoria no ponto mais fraco das baterias de chumbo-ácido, ou seja, sua baixa energia específica. os coletores de carbono reticulado garantem um peso menor, melhor massa ativa utilização, e suporte mecânico. a melhoria dos parâmetros das baterias de chumbo-ácido pode permitir que elas concorram melhor com tipos de baterias mais recentes, como lítio-íon, em diferentes áreas (e.g. , no armazenamento de energia, veículos híbridos). o carbono também pode ser usado na construção da bateria como um eletrodo de capacitor, permitindo que eles alcancem uma densidade de potência mais alta. espalhando as melhorias à base de carbono mencionadas no chumbo- a construção de baterias de ácido pode levar a muitos anos de uso economicamente viável deste tipo de baterias. apesar de sua longa história, baterias de chumbo-ácido não parecem perder sua posição atual e podem até alcançar novas implementações no futuro .

everexceed usa nano-carbono em suas baterias modulares VRLA. é por isso que essas baterias são uma das soluções VRLA mais populares no mercado atualmente devido ao seu desempenho resistente e longa vida útil.

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