铅酸电池失效模式与修复的电化学研究

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铅酸电池失效模式与修复的电化学研究
铅酸电池作为最古老的二次电池,因其优良的性价比,仍然是世界上应用最广泛的电池。但是由于负极硫酸盐化、正极板栅腐蚀等失效模式限制了它的使用寿命,而电动汽车的日趋发展,也需要铅酸电池能够实现快速充电。
本文研究的目的即是围绕铅在硫酸电解液中的电化学特性,挖掘铅电极在电化学氧化还原过程中的现象与铅酸电池性能之间的对应关系,探究负极硫酸盐化的本质及修复方法,寻找提高快速充电的新方法,研究阳极腐蚀膜及相关现象与机理。采用循环伏安法研究了电极表面初始状态及结构对二氧化铅特征峰和析氧峰的影响。
发现正向扫描前,电极表面硫酸铅的来源,对二氧化铅形成峰影响非常大,当硫酸铅源自纯铅氧化时,正向阳极氧化过程二氧化铅形成过电位非常高；相反,硫酸铅源自上一循环中二氧化铅的还原时,正向阳极过程二氧化铅特征峰凸显,氧化过电位降低了0.7V。并因此发现了两种反应活性的硫酸铅,即由二氧化铅还原得到的PbSO4(R)具有高反应活性的,而由铅氧化得到的PbSO4(O)反应活性很低。
采用电化学方法制备了PbSO4(O)和PbSO4(R)两种硫酸铅,并进行了循环伏安和电化学阻抗谱等电化学测 ...

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关键词：铅酸电池 电化学 使用寿命 电动汽车 对应关系