Kekurangan baterai timbal-asam adalah: kepadatan energi yang rendah dan masa pakai yang pendek. Timbal sulfat dibentuk oleh pelat negatif baterai timbal-asamselama proses pelepasan, setelah baterai ditempatkan, partikel timbal sulfat yang kecil akan diubah menjadi partikel timbal sulfat yang besar, dan partikel timbal sulfat yang besar tidak akan diubah menjadi timbal selama proses pengisian karena kelarutan yang kecil, yaitu, pelat negatif baterai tidak dapat diubah selama proses pengisian dan pengosongan, yang disebut fenomena sulfat, yang mengakibatkan penurunan kinerja baterai dan kegagalan akhirnya. Saat ini, dengan menambahkan sejumlah bahan karbon dengan kapasitansi spesifik tinggi (terutama karbon aktif, grafit, karbon hitam, dll., Biasanya kurang dari 2% berat) ke pelat negatif baterai timbal-asam untuk mengatasi masalah, karena bahan karbon membentuk jaringan konduktif antara bahan aktif pelat, meningkatkan kinerja konduktif pelat, bahan karbon yang ditambahkan dapat menyimpan atau melepaskan sejumlah besar muatan dalam sekejap, dan bahan karbon dapat digunakan untuk mengurangi elektroda negatif. Ini memainkan peran tertentu dalam menyangga arus pelat negatif, dan dapat secara efektif menghambat sulfasi elektroda negatif dan meningkatkan masa pakai baterai di bawah kondisi pengisian sebagian tingkat tinggi (HRPSoC). Namun, overpotensial evolusi hidrogen dari elektroda negatif akan berkurang ketika bahan karbon ditambahkan. Saat ini, metode penambahan utama adalah pencampuran mekanis dengan serbuk timbal mikron, dll., Karena kerapatan serbuk timbal mikron jauh lebih besar daripada kerapatan bahan karbon, pencampuran keduanya akan sulit untuk mencapai keseragaman, mengakibatkan laminasi pelat selama penggunaan baterai. Fenomena yang tidak diinginkan ini dapat menyebabkan kegagalan baterai.

Fitur teknis:

Semacam nanokomposit grafena oksida timbal/tereduksi disiapkan dan ditambahkan ke pelat negatif sebagai aditif. Komponen didistribusikan secara merata dan tersebar dengan baik. Menghambat munculnya partikel timbal sulfat yang besar, meningkatkan tingkat pemanfaatan zat aktif dan masa pakai baterai di bawah HRPSoC.

Nanokomposit timbal/tereduksi grafena oksida ini dibuat dengan:

Pb(CH3COO)2·3H2O, vitamin C, polivinilpirolidon, larutan grafena oksida dan air dicampur secara merata untuk mendapatkan bahan reaksi, yang kemudian mengalami reaksi hidrotermal, pemisahan padat-cair , mencuci dan pengeringan vakum. Nanokomposit grafena oksida timah/tereduksi diperoleh dengan pirolisis dalam atmosfer nitrogen.

Data uji:

Kurva polarisasi katodik Pb-rGO dalam elektrolit yang disiapkan oleh sistem uji elektrokimia dipelajari. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 1. Dibandingkan dengan plat negatif kosong (tanpa rGO dan Pb-rGO), densitas arus reaksi evolusi hidrogen meningkat dengan peningkatan penambahan Pbr-rGO. Selain itu, untuk jumlah penambahan yang sama, penambahan rGO menyebabkan kerapatan arus tertinggi dari reaksi evolusi hidrogen, yang membuktikan bahwa Pb rGO yang disiapkan memiliki potensi berlebih evolusi hidrogen yang lebih tinggi daripada rGO yang sesuai, yang secara efektif mencegah reaksi samping evolusi hidrogen pada pelat negatif baterai selama pengisian, dan meningkatkan masa pakai baterai.



Hasil uji kinerja elektroda negatif menunjukkan (Gbr. 2) bahwa pelat negatif Pb-rGO yang dibuat dengan menambahkan 1,0% berat memiliki kapasitas spesifik terbesar dan umur terpanjang di bawah HRPSoC.