硫酸鉛作為鉛酸電池正極材料的研究.pdf

1、傳統(tǒng)鉛酸電池由于使用工業(yè)鉛粉（含鉛的氧化鉛）作為生產(chǎn)原料，因此在極板生產(chǎn)過程中需要花費(fèi)大量的時(shí)間氧化其中的金屬鉛，造成了能耗的升高和生產(chǎn)空間的占用。硫酸鉛(PbSO4)直接作為鉛酸電池的電極活性材料不但可以避免這樣的問題，而且使生產(chǎn)和回收過程大大簡化，產(chǎn)生的污染問題大大減輕。本實(shí)驗(yàn)室已發(fā)現(xiàn)化學(xué)合成的納微米級PbSO4可以用作鉛酸電池的負(fù)極材料，但是用作正極材料，其性能仍然很差。因此，希望發(fā)現(xiàn)能提升PbSO4的電化學(xué)性能的方法，使之可直接

2、用作正極材料。
　　我們首先通過醋酸鉛、硝酸鉛和氯化鉛分別與硫酸鈉反應(yīng)分別制備PbSO4，三種PbSO4顆粒大小都在1～10μm之間，但形貌不同，分別呈片狀、棒狀和碎石狀結(jié)構(gòu)。向三種PbSO4加入20 wt.％的PbO2并測試它們的電化學(xué)性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)醋酸鉛與硫酸鈉反應(yīng)制備的PbSO4電化學(xué)性能最好。向PbAc2與Na2SO4反應(yīng)制備的PbSO4中加入質(zhì)量百分含量為0％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％和10

3、0％的PbO2，PbO2比例在20％～30％樣品放電性能最好，放電容量在100mA/g電流密度下達(dá)到80.51mAh/g和82.69mAh/g，材料利用率分別達(dá)到43.34％和43.31％。對加入20％PbO2樣品進(jìn)一步測試表明，經(jīng)過300次100％ DOD（放電深度），樣品容量保持率在90％。
　　向PbAc2與Na2SO4反應(yīng)制備的PbSO4中加入Pb3O4。使之比例為0％、2％、5％、10％、20％、30％、40％和70％，

4、然后比較它們放電性能。其中2％、5％樣品在100mA/g電流密度下放電容量分別為60 mAh/g和77 mAh/g，而Pb3O4比例在10％～70％之間的樣品放電容量在90 mAh/g左右。其中5％、10％、20％和30％樣品活性材料利用率分別為43.5、50.9、46.7和47.1。對加入0％、5％、10％、20％和30％ Pb3O4的固化和化成后的正極板成分進(jìn)行了表征，結(jié)果表明Pb3O4有利于PbSO4的化成而對其固化過程沒有影響。