电动自行车用阀控式铅酸蓄电池(2)——电池循环寿命

利用线性电位扫描法研究了不同含Sn量对Pb -Sn电极在 0 9V(vs.Hg/Hg2 SO4 )时形成的阳极膜中Pb(Ⅱ)电量的影响 ,并研究了Pb -Ce电极在相同电位下形成的阳极膜中的Pb(Ⅱ)电量随时间的增长率。采用 6V -6Ah电池测定了由不同锡含量的铅合金制成正极板栅的电动车电池的放电特性 ,并采用 12V 12Ah电池测定了含RE(RE为含Ce合金 )的Pb -Ca-Sn板栅的电池寿命。结果表明 ,在合金中添加RE或适当提高Sn含量 ,有利于增进电池的深充放循环性能     

铅铋合金上生长的阳极Pb(Ⅱ)膜的性质

应用交流伏安法、线性电位扫描法和电化学阻抗频谱法分别研究了铅和铅铋合金在4.5mol·L-1H2SO4溶液中以0.9V(vs.Hg/Hg2SO4)生长的阳极膜的性质,测得了阳极膜的阻抗实数部分随电位的变化曲线和阳极膜的生长速率。结果表明:铅和铅铋合金在0.9V下生长的阳极膜的主要组成为Pb(Ⅱ)(PbO PbO·PbSO4)和PbSO4。Pb和Pb 1.0%(w)Bi合金电极上Pb(Ⅱ)电量随膜生长的增长率分别为81.2mC·cm-2·h-1和61.8mC·cm-2·h-1,膜中PbO的电阻随膜生长时间的增长率分别为26.2Ω·cm2·h-1和19.2Ω·cm2·h-1。由此可见,在铅合金中添加铋,不仅可以降低阳极腐蚀层Pb(Ⅱ)氧化物的电阻,亦可较显著地抑制阳极Pb(Ⅱ)膜的生长,从而改善板栅/腐蚀层界面电阻和抑制铅合金的阳极腐蚀。     

锌和铋在KOH溶液中的析氢行为比较

采用气体收集实验、阴极极化曲线和电化学阻抗测量,研究了锌(Zn)和铋(Bi)电极在氢氧化钾溶液中的析氢反应。结果表明:Zn和Bi的析氢行为明显不同,当电位高于-1.92 V时,在相同电位下,Zn电极上收集的氢气体积、反应电流均大于Bi;而电位低于-1.92 V时,在相同电位下,Zn电极上收集的氢气体积及反应电流均小于Bi。     

化学改性MnO2纳米粉体的固相合成及性能

通过固相反应制备了单掺Pb、单掺Bi化学修饰MnO2 以及掺Pb和Bi化学修饰MnO2 纳米粉体样品。X射线衍射、透射电镜测试结果表明。所得样品主要为 β MnO2 ,粒径在 3 0～ 5 0nm之间。循环伏安以及循环充放电测试结果表明Pb、Bi的掺入改变了MnO2 的充放电机理。在其循环充放电过程中 ,掺杂物与MnO2 形成了一系列MnyPbx(y =4 ,3 ,2 ;x =0 ,2 )以及MnyBiz(y =4 ,3 ,2 ;z =0 ,3 )复合物 ,其共氧化与共还原抑制了电化学惰性物质Mn3 O4的生成和积累 ,使得改性MnO2 的放电容量及循环寿命得到了一定程度的改善     

合金元素对锌电极电化学行为的影响

利用线性电位慢扫描法,分别测定了Al、Bi、Ca、In与Zn构成的合金电极在碱性电解液中的极化曲线;利用收集气体和恒阻放电的方法,测定了Zn-In-Bi-Al和Zn-In-Bi-Ca合金电极的析气行为和放电性能.结果表明:Al、Ca和In可提高锌阳极溶解的交换电流密度;Ca、Al、Bi可降低锌表面析氢的交换电流密度,并使锌电极在碱性溶液中的稳定电位负移.Zn-In-Bi-Al和Zn-In-Bi-Ca可提高锌电极的综合性能,且Zn-In-Bi-Ca更好.     

可充无汞碱性锌锰电池电极制备及性能

在无汞锌合金粉中添加无机或有机缓蚀剂制备锌电极,用析氢试验、恒电流放电法、循环伏安法测定缓蚀剂对锌电极性能及抑制锌枝晶生长的影响。在电解MnO2中掺入LiOH和Bi2O3,加入导电剂、粘结剂调浆,涂在发泡镍网上,烘干,压制成MnO2电极,用循环伏安法测定MnO2电极的性能。试验表明,在锌合金粉中添加In2O和PbO可以降低析氢量,加入Bi2O3可以改善电极放电性能;在电解液中加入聚乙烯醇,可以抑制锌枝晶生长,延长锌电极寿命;在EMD中掺入Bi2O3和LiOH,可以提高MnO2电极的可充电性能     

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.     

碲对正极板栅合金结构与性能的影响

在偏光显微镜下观察铅碲二元合金（Pb—Te）的组织结构。高温恒电流腐蚀后,利用扫描电镜分析Pb—Te合金的腐蚀形貌。把各合金制成电极,用循环伏安（CV）、开路电位（OCP）等方法研究了纯铅和Pb—Te合金作为正极的电化学性能。结构实验表明,掺入适量的碲可以细化铅合金的晶粒。通过观察Pb—Te合金的腐蚀形貌,发现适量的碲可以提高板栅合金的耐腐蚀性能;电化学实验表明掺碲还会抑制二氧化铅的生长,从而减轻了合金的腐蚀。     

温度对铅铈合金在硫酸溶液中阳极Pb(Ⅱ)膜生长速率的影响的研究

应用线性电位扫描法研究了温度对Pb 1%Ce合金在 0 9V (vs .Hg/Hg2 SO4 电极 ) ,4 5mol·dm-3 H2 SO4 溶液 (2 83～ 32 3K)中阳极Pb (Ⅱ )膜的生长速率的影响。实验结果表明 ,铈的添加可适当提高Pb (Ⅱ )化合物生长过程的表观活化能。在温度为 2 83～ 2 93K时 ,铈对铅在硫酸溶液中的阳极腐蚀有一定的抑制作用。     

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。     

圆柱形铅酸蓄电池的开发

制成了圆柱形铅蓄电池，其特点是：（１）用铅锑镉合金冲制外壳，并配一个马口铁制的外底；（２）正极是铅合金柱外包ＰｂＯ２，负极是在０．５ｍｍ的板栅上涂膏，连同隔膜包在正极上。负极与筒靠接触导电，不须焊接；（３）在封口物（热熔胶）与筒壁之间备有一层憎水的微孔膜，空气不会进入；盖子下面有一层吸酸的碱性物质。大电流充电不渗酸。本电池价格低，工艺简单，自放电很小，比能量３７Ｗｈ／ｋｇ，其工艺特别适用于制Ｒ６以下型号的电池。     

铅酸蓄电池早期容量衰减的研究

正板栅用低锑合金，负板栅用铅钙合金的汽车用铅酸蓄电池，有时会出现早期容量衰减现象。通过对比试验的方法研究了：１）正板栅合金中添加０．２９％锡；２）相同充电电流下，充电时间为１４ｈ、１７ｈ、２０ｈ、２５ｈ的化成；３）相同充电量下，电解液温度为２７℃、３５℃、４２℃的化成；４）减少负极板添加剂中５０％乙炔碳黑对早期容量衰减的影响。结果表明：在正板栅低锑合金中加入锡对早期容量衰减影响不大；化成充电时间对早期容量衰减的影响较大，化成１４ｈ的极板容量较低，化成１７ｈ、２０ｈ的极板较好，容量基本不衰减，化成２５ｈ的明显出现早期容量衰减；化成温度本身对容量衰减影响不大，但应控制温度高造成过充电的现象；负极添加剂中乙炔碳黑含量对早期容量衰减影响不大。因此，过充电是导致早期容量衰减的主要原因，合适的充电量既能保证蓄电池的性能，又可有效减少早期容量衰减的出现     

锡对铅酸电池铅合金阳极PbO膜的影响

综述了锡掺入铅合金对铅基合金阳极氧化膜电导和厚度的影响,讨论了锡在铅合金阳极氧化膜中的存在形式[Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅲ)和Sn(Ⅳ)]和它们的位置。在对腐蚀钝化阻抗层形成过程和机理进行分析的基础上,分析了锡含量对铅合金阳极氧化膜电导和厚度的影响。     

铅酸电池过放电后容量恢复性能研究

采用循环伏安法研究了几种板栅合金添加剂对电池过放电后容量恢复性能 (CRP)的影响。采用恒电位极化后续线性电位扫描法对添加剂进行初选 ,并通过电池充放电循环实验验证 ,结果表明 :石墨、K2 SO4 、CdSO4 和H3 PO4 显著改善了电池过放电后的容量恢复性能 ,而且前 3种添加剂提高了电池的初期容量 ,但H3 PO4 的加入对电池容量有不利的影响。故通过电池充放电循环实验 ,进一步对石墨、K2 SO4 、CdSO4 3种添加剂的复合使用效果加以考察 ,结果表明石墨和添加剂K2 SO4 同时使用效果最佳。初步研究了特殊充电制度对电池过放电后的容量恢复性能的影响 ,证明使用这种特殊充电制度显著提高了电池过放电后的容量恢复性能。     

甲酸处理对储氢合金和电池性能的影响

采用甲酸和甲酸与氨水混合体系对储氢合金进行表面处理.实验结果表明采用该方法对储氢合金进行表面处理,合金表面形成富金属Ni和Co催化层,同时也增加了合金比表面积;合金电极在碱液中的电化学反应速度和抗氧化能力提高,氢原子在合金本体中的扩散加强,这不但提高了储氢合金高倍率放电能力,而且改善了MH/Ni电池循环寿命、大电流放电能力和低温放电能力.     

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...     

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...     

硫酸溶液中铈离子对铅钙合金电极/电解液界面电化学特性的影响

采用线性电位扫描法、循环伏安法和交流阻抗法研究了含有不同浓度硫酸铈的硫酸溶液中铅钙合金电极/电解液界面的电化学特性。实验结果表明,铅钙电极在添加Ce3＋的硫酸溶液中测定的铅-钙电极/电解液界面的电化学特性同铈与铅钙合金形成的铈铅钙合金在相同浓度的硫酸溶液中得到的铈铅钙合金电极/硫酸溶液的界面具有相同的影响规律和特性。在硫酸溶液中添加铈离子,铅氧化反应电位正移;铈离子的存在提高了电极的析氧反应过电位,抑制了铅钙合金电极上氧化膜中高电阻Pb（Ⅱ）的生成,提高了氧化膜的导电性;同时也降低了铅钙合金电极的腐蚀速率,改善了PbSO4/PbO2转化反应的可逆性。随着铈离子浓度的增加,铅氧化反应的电位正移量、析氧反应的过电位增加量增加,铅钙合金电极的腐蚀速率降低量增加,PbSO4/PbO2转化反应的可逆性进一步改善。     

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...