I difetti delle batterie al piombo sono: bassa densità energetica e breve durata del ciclo. Solfato di piombo formato dalla piastra negativa della batteria al piombodurante il processo di scarica, dopo che la batteria è stata posizionata, le piccole particelle di solfato di piombo verranno convertite in grandi particelle di solfato di piombo e le grandi particelle di solfato di piombo non verranno convertite in piombo durante il processo di ricarica a causa della piccola solubilità, cioè, la piastra negativa della batteria ha irreversibilità durante il processo di carica e scarica, che è chiamato fenomeno del solfato, con conseguente deterioramento delle prestazioni della batteria e eventuale guasto. Al momento, aggiungendo una certa quantità di materiale di carbonio con capacità specifica elevata (principalmente carbone attivo, grafite, nerofumo, ecc., solitamente inferiore al 2% in peso) alla piastra negativa della batteria al piombo per alleviare il problema, perché il materiale di carbonio forma una rete conduttiva tra il materiale attivo della piastra, aumentando le prestazioni conduttive della piastra, il materiale di carbonio aggiunto può immagazzinare o rilasciare una grande quantità di carica in un istante e il materiale di carbonio può essere utilizzato per ridurre l'elettrodo negativo. Svolge un certo ruolo nel tamponare la corrente della piastra negativa e può inibire efficacemente la solfatazione dell'elettrodo negativo e migliorare la durata del ciclo della batteria in condizioni di carica parziale ad alta velocità (HRPSoC). Tuttavia, l'eccessivo potenziale di evoluzione dell'idrogeno dell'elettrodo negativo diminuirà quando si aggiunge materiale di carbonio. Allo stato attuale, il metodo di aggiunta principale è quello di miscelare meccanicamente con polvere di piombo micron, ecc., poiché la densità della polvere di piombo micron è molto maggiore della densità dei materiali di carbonio, la miscelazione dei due sarà difficile da ottenere uniformità, con conseguente laminazione della piastra durante l'uso della batteria. Questi fenomeni indesiderati possono causare il guasto della batteria.

Caratteristiche tecniche:

Una sorta di nanocomposito piombo/ossido di grafene ridotto è stato preparato e aggiunto alla lastra negativa come additivo. I componenti erano uniformemente distribuiti e ben dispersi. Inibisce la comparsa di grandi particelle di solfato di piombo, migliora il tasso di utilizzo delle sostanze attive e il ciclo di vita della batteria sotto HRPSoC.

Questo nanocomposito di piombo/ossido di grafene ridotto è preparato da:

Pb(CH3COO)2·3H2O, vitamina C, polivinilpirrolidone, soluzione di ossido di grafene e acqua sono stati miscelati uniformemente per ottenere il materiale di reazione, che è stato poi sottoposto a reazione idrotermale, separazione solido-liquido , lavaggio e asciugatura sottovuoto. I nanocompositi piombo/ossido di grafene ridotto sono ottenuti per pirolisi in atmosfera di azoto.

Dati di test:

Viene studiata la curva di polarizzazione catodica del Pb-rGO nell'elettrolita preparato mediante un sistema di test elettrochimico. I risultati sono mostrati nella Figura 1. Rispetto alla piastra vuota negativa (senza rGO e Pb-rGO), la densità di corrente della reazione di evoluzione dell'idrogeno aumenta con l'aumento di Pb-rGO aggiunto. Inoltre, per la stessa quantità di aggiunta, l'aggiunta di rGO provoca la più alta densità di corrente della reazione di evoluzione dell'idrogeno, il che dimostra che il Pb rGO preparato ha un sovrapotenziale di evoluzione dell'idrogeno più elevato rispetto al corrispondente rGO, il che previene efficacemente la reazione collaterale dell'evoluzione dell'idrogeno su la piastra negativa della batteria durante la ricarica e migliora la durata del ciclo della batteria.



I risultati del test delle prestazioni dell'elettrodo negativo mostrano (FIG. 2) che la piastra negativa di Pb-rGO preparata aggiungendo l'1,0% in peso ha la maggiore capacità specifica e la durata più lunga sotto HRPSoC.