铅锑合金和铅钙合金电极过程的研究

目前使用的铅蓄电池板栅合金主要是铅锑合金和铅钙合金。板栅合金的腐蚀常常导致电池失效。本文采用旋转环盘电极(RRDE)技术,研究在Pb/PbSO_4电位和PbSO_4/PbO_2电位区间内,铅锑合金和铅钙合金在1.285g/ml硫酸中的电极过程。讨论了盘电极、环电极伏安曲线上出现的各个峰反应,着重分析了与锑有关的反应峰。将两种合金的曲线加以比较,分析造成曲线差异的原因。     

PbSO_4/PbO_2转化过程的旋转环盘电极

本文采用旋转环盘电极方法,结合循环伏安和电位阶跃方法,研究了PbSO_4氧化为PbO_2过程机理。实验结果表明:上述转化过程在盘电极表面的固相膜内部进行,环电流响应的产生来源于盘电极上形成的PbO_2的溶解。     

纯铅、纯锡电极在硫酸溶液中的电化学行为比较

采用循环伏安(CV)法、扫描电镜(SEM)法研究了纯铅、纯锡电极在硫酸溶液中的电化学行为。宽电位循环伏安法表明,纯锡电极上氧化还原峰电流远大于纯铅上的,随着循环次数的增加,纯铅电极上的氧化还原峰电流增大了,但纯锡电极上氧化还原峰电流随循环次数的增加变化不大;由负电位区循环伏安扫描可得,纯铅电极上氧化还原峰电流随循环次数的增加而减小,但纯锡电极上氧化还原峰电流却随循环次数的增大而增大;扫描电镜显示,纯铅和纯锡电极上阳极腐蚀膜的形貌明显不同,且纯铅电极阳极膜比较紧密,而纯锡阳极膜比较疏松。     

铅铋合金在H2SO4溶液中的析氢反应

采用线性电位扫描法、气体收集实验以及电化学阻抗法研究了纯铅电极和铅铋(0.05%Bi)合金电极在硫酸溶液中的析氢反应。阴极极化曲线测量表明,相同电位下,纯铅电极上的析氢电流大于铅铋合金电极上的析氢电流;氢气收集实验表明,相同电位下,纯铅电极上收集到的氢气的体积大于铅铋合金电极;交流阻抗实验表明,在两种电极上的析氢反应均受电荷传递控制,相同电位下,纯铅上的析氢反应电阻小于铅铋合金电极上的反应电阻。铅铋合金中铋的存在对析氢反应起抑制作用,且电位越负,铋的抑制作用越明显。     

铅铋合金在H2SO4溶液中析氧反应研究

采用线性电位扫描法、气体收集实验以及电化学阻抗法研究了纯铅电极和铅铋[w(Bi)=0.05%]合金电极在硫酸溶液中的析氧反应.阳极极化曲线测量表明,相同电位下,纯铅电极上的析氧电流稍小于铅铋合金电极上的析氧电流;氧气收集实验.表明,相同电位下,纯铅电极上收集到的氧气的体积稍小于铅铋合金电极;交流阻抗实验表明,在两种电极上的析氧反应均受电荷传递控制,且相同电位下,纯铅上的析氧反应电阻略大于铅铋合金电极上的反应电阻.铅铋合金中0.05%铋的存在对析氧反应有催化作用,但影响不大.因而,适量铋的存在并不会增大电池的水损失.     

硫酸溶液中铕离子对铅电极电化学特性的影响

采用线性电势扫描伏安法、循环伏安法、计时电势法、交流阻抗法研究了不同铕离子加入量的硫酸溶液中铅电极的电化学特性.实验结果表明:在硫酸溶液中添加铕离子后,改善了Pb与PbSO4间转化反应的可逆性;铕离子的存在提高了铅电极析氢电位;抑制了铅电极上氧化膜中高电阻的PbOn的生成,提高了氧化膜的导电性;阻碍了电极钝化现象的发生...     

铅和铋在硫酸溶液中的析氢行为比较

采用气体收集实验、阴极极化曲线法及电化学阻抗法,研究了铅和铋电极在硫酸溶液中的析氢反应.相同电位下,铋电极上收集的氢气体积大于铅电极上的.铋电极上的析氢Tafel斜率为0.11 V,小于铅电极上的0.14 V;在-1.5 V时,铋电极上的析氢反应电阻为0.553 Ω·cm2,小于铅电极上的198 Ω·cm2.铋在铅酸电池负极中游离析出时,将加速电池的析氢反应.     

硫酸溶液中Eu3+铅钙合金电极特性的影响

采用线性电势扫描伏安法、循环伏安法、计时电势法、交流阻抗法研究了不同Eu3+加入量的硫酸溶液中铅钙合金电极的电化学特性.实验结果表明:在硫酸溶液中添加Eu3+后,改善了Pb与PbSO4间转化反应的可逆性;Eu3+的存在提高了铅电极析氢电位;抑制了铅钙合金电极上氧化膜中高电阻的PbOn的生成,提高了氧化膜的导电性;阻碍了...     

各种纯铅对铅钙锡铝板栅合金性能的影响

通过金相实验和线性电位扫描(LSV)、交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)等方法研究了四种不同纯铅铸造的铅钙锡铝板栅合金的性质.确定了不同纯铅铸造的铅钙锡铝合金在性质上有较大的差异,并得出四种合金中由株冶电解铅铸造的合金有较高的析氢、析氧过电位,能抑制氢气、氧气的析出,其表面腐蚀产物PbO2和钝化膜Pb(Ⅱ)氧化物的生成量也是最少的.     

新型有机膨胀剂的研究

对腐植酸、木素磺酸钠、新型膨胀剂影响铅电极的电化学行为及极板放电性能进行了研究。循环伏安极化曲线表明不同有机膨胀剂对铅电极电化学行为影响规律相同；阴极极化曲线表明上述不同有机膨胀剂对析氢的影响差别可以忽略不计；首次放电性能试验与循环伏安结果一致。分析了腐植酸与木素相同与不同的作用机理。相同点在于影响铝电极电化学行为原理相同，不同点在于腐植酸主要通过吸附来防止负极收缩，而木素磺酸钠则主要通过造孔来防止负极收缩。     

四丁基溴化铵对锌电极的影响

为了抑制在充放电循环过程中锌电极产生的枝晶和形变，利用循环伏安法、交流阻抗法研究了在电解液中添加四丁基溴化铵（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢｒ（ＴＢＡＢ）表面活性剂的作用。结果表明：加入１０－４ｍｏｌ／ＬＴＢＡＢ后，在锌电极的循环伏安图上阳极氧化电流和阴极还原电流均随着循环次数的增加而减小；此外，在阴极极化时，锌电极阻抗的复数平面图（ＮＹＱＵＩＳＴ）上出现了表征吸附作用的感抗圆。从而说明添加１０－４ｍｏｌ／ＬＴＢＡＢ，由于其表面吸附作用有利于锌电极的充放电性能，尤其是在阴极极化时，作用更为显著。     

硫酸溶液中Ce3+对铅锑合金电极特性的影响

采用线性电势扫描伏安法、循环伏安法和交流阻抗法研究了不同浓度硫酸铈的硫酸溶液中铅锑合金电极的电化学特性.实验结果表明:硫酸溶液中铈离子(Ce3+)的添加,抑制了铅锑合金电极上氧化膜中Pb(Ⅱ)的生成,提高了氧化膜的导电性;并且提高了电极析氧过电位,抑制了氧气的析出;同时也抑制了铅锑合金电极的腐蚀,提高了电极的耐腐蚀性能...     

三维多孔结构磷酸铁锂电极的制备及性能

以泡沫镍为集流体,制备三维多孔结构的磷酸铁锂(LiFePO4)电极,以改善LiFePO4的高倍率性能.与传统采用铝箔集流体的LiFePO4电极相比,三维多孔结构LiFePO4电极的高倍率充放电性能更好,以5.0C的电流在2.5～ 3.8 V放电,比容量达101.7 mAh/g.循环伏安和交流阻抗测试的结果表明:三维结构...     

阴离子杂质对Ni(OH)2电极性能的影响

利用恒电流充放电和循环伏安测量技术,研究了电解液中添加F-、Cl-、Br-、CO23-、SO42-等阴离子对氢氧化镍电极电化学性能的影响.结果表明:加入适量的Br-、SO42-能大幅度提高镍电极的还原电位和可逆性.     

硫酸溶液中Ce3+对铅电极特性的影响

采用线性电势扫描伏安法、循环伏安法和交流阻抗法研究了不同浓度硫酸铈的硫酸溶液中铅电极的电化学特性.实验结果表明:硫酸溶液中铈离子的添加,抑制了铅电极上氧化膜中Pb(Ⅱ)的生成,提高了氧化膜的导电性;并且提高了电极析氧的过电位,抑制了氧气的析出;同时也抑制了铅电极的腐蚀,提高了电极的耐腐蚀性能,改善了PbSO4/PbO2...     

硫酸溶液中Eu3+对铅锑合金电极性能的影响

采用线性电势扫描伏安法、循环伏安法、计时电势法、交流阻抗法研究了不同铕离子加入量的硫酸溶液中铅锑合金电极的电化学特性.实验结果表明:在硫酸溶液中添加铕离子后,改善了Pb与PbSO4间转化反应的可逆性;铕离子的存在提高了铅锑合金电极的析氢量;抑制了铅锑合金电极上氧化膜中高电阻的PbOn的生成,提高了氧化膜的导电性;阻碍了...     

柔性同心圆差分阵列表面肌电电极研制

设计了一种阵列式表面肌电信号采集系统.整个采集系统包括表面肌电电极阵列和信号调理电路两部分.电极阵列基于柔性印刷板工艺,电极载体材料(聚酰亚胺,130 μm)具有较高的机械柔性,适用于各种弯曲的皮肤表面.肌电电极采用同心圆差分的空间滤波结构,可有效提高表面肌电信号的MUAP区分度.信号调理电路对电极采到的肌电信号进行放大和滤波.实验表明,所设计的电极装置可以采集到MUAP分辨力较高的表面肌电信号,并适用于脸部肌肉等弯曲度比较大的部位.