铅酸电池正极纳米二氧化铅/碳复合材料的制备及性能研究

发布时间：2022-02-16 11:04

　　随着能源需求的不断增大,传统能源已经无法满足,而且大量的化石燃料已经严重的影响了当地的生态环境。各个国家对可再生能源和新能源的开发给予了极大的支持。铅酸电池具有售价低、易维护、对环境要求较低、安全性高和回收循环利用。众所周知,铅酸蓄电池正极板在充放电过程中产生不可逆硫酸盐化,而且会使PbO₂的利用率很低。在某种程度上,这些不利因素限制了铅酸电池的应用。本课题主要研究二氧化铅与性能优异的碳材料进行纳米复合改性,并探索材料的结构、形貌和电化学性能。采用沉淀结合两步水热制备了二氧化铅/石墨烯复合材料。β-PbO₂/rGO复合电极比纯的β-PbO₂有更高的比容量。在1 A g^-1电流密度下,PbO₂/rGO的质量比容量达到310 mAh g^-1(1 A g^-1电流密度下,集流体的比容量为98.7 mAh g^-1),相比于纯PbO₂电极(242.5 mAh g^-1)提高了27.8... 

【文章来源】：华侨大学福建省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 前言
    1.1 铅酸电池失效机理分析
    1.2 二氧化铅的晶型结构及其物理化学性能
    1.3 铅酸电池的工作原理及分类
    1.4 二氧化铅电极的国内外研究进展
    1.5 碳材料
        1.5.1 石墨烯
        1.5.2 介孔碳
    1.6 本课题的选题依据及研究内容
第2章 水热法制备纳米复合二氧化铅/石墨烯及其电化学性能研究
    2.1 引论
    2.2 主要实验仪器与试剂
        2.2.1 主要实验仪器
        2.2.2 主要实验试剂
    2.3 作为集流体的铜网表面镀覆Pb-Sb的制备
    2.4 PbO_2/rGO复合电极的制备
        2.4.1 氧化石墨烯(GO)的制备
        2.4.2 β-PbO_2/rGO制备
        2.4.3 β-PbO_2/rGO电极的制备
        2.4.4 结构表征
        2.4.5 电化学性能测试
    2.5 实验结果与讨论
        2.5.1 扫描电镜(SEM)分析与透射电镜(TEM)分析
        2.5.2 X射线衍射(XRD)分析和拉曼(Raman)分析
        2.5.3 比表面积和孔径分析
        2.5.4 电化学性能分析
    2.6 本章小结
第3章 电氧化法制备纳米复合二氧化铅/石墨烯及其电化学性能研究
    3.1 引论
    3.2 主要实验仪器与试剂
    3.3 PbO_2/rGO复合电极的制备
        3.3.1 还原氧化石墨烯气凝胶的制备
        3.3.2 PbO/rGO复合材料的制备
        3.3.3 PbO_2/rGO电极的制备
        3.3.4 电化学性能测试
    3.4 实验结果与讨论
        3.4.1 X射线衍射(XRD)分析
        3.4.2 扫描电镜(SEM)分析与透射电镜(TEM)分析
        3.4.3 比表面积和孔径分析
        3.4.4 电化学性能测试分析
    3.5 本章小结
第4章 β-PbO_2/DMC纳米复合材料的化学制备及电化学性能研究
    4.1 引论
    4.2 主要实验仪器与试剂
        4.2.1 主要实验仪器
        4.2.2 主要实验试剂
    4.3 β-PbO_2/DMC的制备
    4.4 电极的制备和电化学表征
    4.5 实验结果与讨论
        4.5.1 X射线衍射(XRD)分析
        4.5.2 拉曼(Raman)分析
        4.5.3 扫描电镜(SEM)分析和透射电镜(TEM)分析
        4.5.4 比表面积和孔径分析
        4.5.5 电化学性能分析
    4.6 本章小结
第5章 结论
    5.1 研究总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历及硕士期间科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti/CeO2-PTFE-PbO2电极的制备及其电催化氧化性能[J]. 王勋华,周琦,张蓉,童少平,马淳安.  化工学报. 2010(05)

博士论文
[1]二氧化铅的微纳化及其电化学性能研究[D]. 陈婷.山东大学 2014

硕士论文
[1]电化学阳极共沉积法制备二氧化铅基复合电极[D]. 刘晓蕾.吉林大学 2012



本文编号：3627850