電解液添加劑對新型鉛粉制備電池性能影響的研究.pdf

1、鉛膏是廢鉛酸蓄電池的主要成分,占60％以上。傳統(tǒng)火法熔煉回收鉛膏工藝會產(chǎn)生大量的SO2和鉛塵。本論文主要采用檸檬酸-檸檬酸鈉浸出體系,濕法回收鉛膏,獲得檸檬酸鉛前驅(qū)體后,低溫焙燒制備新型鉛粉。新型鉛粉作為正極板的活性物質(zhì)制備新電池。本論文重點(diǎn)探討了硫酸電解液中SnSO4與Na2SO4添加劑對新型活性物質(zhì)電化學(xué)性能及電池性能的影響。主要包括以下幾方面的內(nèi)容:
　　1、檸檬酸鉛前驅(qū)體制備及鉛粉的優(yōu)選
　　廢鉛膏在浸出液pH為4.

2、96,溫度50℃反應(yīng)20h,得到前驅(qū)體檸檬酸鉛。經(jīng)管式爐焙燒的鉛粉氧化度、吸酸值、吸水值、視密度較優(yōu)。新型鉛粉氧化度在75~87%之間,顆粒粒徑小于5μm,化成后可形成針棒狀結(jié)構(gòu)PbO2,更適合后續(xù)電池極板制作。
　　2、SnSO4與Na2SO4電解液添加劑對新型鉛粉極板電化學(xué)性能的影響
　　循環(huán)伏安測試結(jié)果表明:隨著電解液中SnSO4濃度的增加,小極板還原峰電流先增大后減小;循環(huán)次數(shù)超過50次充放電比率達(dá)到90%;隨著Sn

3、SO4的增多,極板外表面物質(zhì)中長柱狀不可逆PbSO4變小。電解液中添加Na2SO4時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與添加SnSO4類似。
　　3、SnSO4與Na2SO4電解液添加劑對新型鉛粉電池性能的影響
　　實(shí)驗(yàn)中組裝的2Ah電池,在SnSO4最佳添加量為2.24mmol/L時(shí),經(jīng)過50次循環(huán)后,電池的容量保持率仍可達(dá)到70%以上。電池的雙電層電容隨著SnSO4增多而上升,電池初始放電容量增大。此條件下,拆解失效電池的極板PbO2含量為78

4、.4%。電池電解液Na2SO4添加量在0.35mmol/L時(shí)電池的初始容量最大(2.23Ah),隨著循環(huán)次數(shù)增加,Na2SO4添加量為0.07mmol/L時(shí)(初始容量為2.21A?h)的容量保持率最佳。
　　4、酸浸時(shí)間對電池性能影響的初步探討
　　酸浸時(shí)間對化成后極板影響較大,實(shí)驗(yàn)中分別研究了0.5h、1h、2h浸酸時(shí)間的效果。當(dāng)浸酸時(shí)間為1h時(shí),熟極板中PbO2顆粒變細(xì),PbO2含量最高,電池初始放電容量最高。同時(shí),浸酸