PbSO<sub>4</sub>/活性炭复合材料的制备和电化学性能

材料研究学报

2013, Vol. 27

Issue (5): 539-543

研究论文

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PbSO₄/活性炭复合材料的制备和电化学性能

高云芳宋云龙王艳平任冬雷徐新李飞

(浙江工业大学化学工程与材料学院, 杭州 310014)

Preparation, Characterization and Electrochemical Performance in H₂SO₄Electrolyte of PbSO₄/AC

GAO Yunfang^* SONG Yunlong WANG Yanping REN Donglei XU Xin LI Fei

(College of Chemical Engineering and Materials Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014)

引用本文:

高云芳, 宋云龙, 王艳平, 任冬雷, 徐新, 李飞. PbSO₄/活性炭复合材料的制备和电化学性能[J]. 材料研究学报, 2013, 27(5): 539-543.
GAO Yunfang, SONG Yunlong, WANG Yanping, REN Donglei, XU Xin, LI Fei. Preparation, Characterization and Electrochemical Performance in H₂SO₄Electrolyte of PbSO₄/AC[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2013, 27(5): 539-543.

全文: PDF(1618 KB)

摘要: 通过对活性炭进行Pb(II)吸附、 PbSO₄沉积等处理, 制备了PbSO₄/活性炭复合材料, 并对其进行表征。结果表明, 200 nm以下的PbSO₄晶体均匀地分散在活性炭颗粒表面, Pb的质量分数为26.43%。将PbSO₄/活性炭复合材料制备成电极, 在H₂SO₄电解液中进行的电化学性能测试结果表明, 该材料具有较高的析氢过电位, 并能提供一定的Faraday电流, 非Faraday比容量有所损失。将氧化铅粉量5%的PbSO₄/AC添加到电池负极铅膏中, 所制得的电池在60% SOC下的高倍率循环寿命比普通铅蓄电池提高了3-4倍。

关键词 ：复合材料, 活性炭, PbSO₄/AC, 析氢, 超级电池

Abstract：PbSO₄/activated carbon composite (PbSO₄/AC) was prepared by the processes of adsorption of Pb²⁺ and deposition of PbSO₄ on the surface of activated carbon. The composite was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The results showed that PbSO₄ crystals (about 200 nm) uniformly dispersed on the surface of the activated carbon particles and the content (mass fraction) of lead element in the sample was 26.43%. The electrochemical measurements in H₂SO₄ aqueous solution showed that PbSO₄/AC possessed high over-potential of hydrogen evolution, high electrical conductivity and could provided a certain degree of oxidation-reduction current. Moreover, the loss of non-faradic specific capacitance was small. The ultra-battery was fabricated in which the negative plate was prepared by adding 5% PbSO₄/AC (related to leady oxide) to the negative paste. Initially, the battery was discharged to 60%SOC and then subjected to the test of cycling performance at high rate. The cycle life of the ultra-battery was 3-4 times higher than that of traditional lead-acid battery.

Key words： composites activated carbon PbSO₄/AC hydrogen evolution ultra-batteries

ZTFLH:

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