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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
碳酸铅制备铅酸蓄电池电极的研究Ⅱ.涂膏式电极的制备   总被引:2,自引:0,他引:2  
由PbCO3 、添加剂和硫酸溶液分别混合成正、负极膏 ,制成涂膏式铅酸蓄电池电极 .研究了不同化成方法和充放电条件对电极放电容量和活性物质利用率的影响 .结果表明 ,正极以 2 .0mA/cm2 化成后 ,在同一电流密度下充放电时 ,其性能优于较高电流密度化成的电极 ,活性物质利用率达 74.4% ;以不对称方波电流化成的负极 ,其活性明显高于恒电流化成负极的活性 .这种电极在 2 .0mA/cm2 放电条件下 ,活性物质利用率达 90 %以上 .文中还讨论了由上述正负极组成的简单模拟电池的放电行为 .  相似文献   

2.
李芬  徐献芝  宋辉  熊晋  吴飞 《物理化学学报》2009,25(11):2205-2210
在气体扩散电极的制作工艺中,加入乙醇对粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)进行预处理.通过伞自动微孔物理化学吸附仪对气体扩散电极进行BET比表面积、Langmuir比表面积、孔分布等进行测试,并用扫描电子显微镜(SEM)检测观察电极表观形貌.以锌电极作为负极组装成锌空气电池,检测在不同的电流密度下气体扩散电极相对锌电极的电位变化,研究PTFE乳液经过乙醇预处理后对电极性能的影响.结果显示,PTFE乳液经过乙醇处理后,先膨胀后收缩,能够增加催化层和气体扩散层的孔隙结构和比表面积,从而使得电极有效电化学反应场所相应增多,减低电极在大电流密度条件下放电时的极化过电位.  相似文献   

3.
设计构建了纳米铜修饰的三维锌网电极(Nano Cu@3D Zn Mesh, 简称3D Cu-Zn电极), 并将其作为锌沉积的宿主材料用作锌离子电池的负极, 获得了稳定的、 具有长循环寿命的锌负极材料. 3D Cu-Zn电极的三维(3D)锌网骨架和表面均匀分布的3D树枝状纳米铜可以降低局部电流密度, 并为锌的沉积提供结构支撑和容纳空间. 锌网表面具有的较强锌结合能力的铜和后续原位形成的铜锌合金, 可以有效降低锌形核的过电势, 并作为均匀分布的形核位点引导锌的均匀成核和沉积. 这种3D Cu-Zn电极宿主材料表现出较低的形核过电势和界面阻抗, 并在对称电池中表现出优异的循环稳定性, 在0.5 mA/cm2的电流密度下可以稳定循环超过1100 h. 3D Cu-Zn电极与MnO2组装的全电池表现出更小的极化、 良好的倍率性能和循环性能.  相似文献   

4.
曾建邦  蒋方明 《物理化学学报》2013,29(11):2371-2384
针对锂离子电池内耦合电化学反应的多物理传输过程,采用光滑粒子水力学数值技术,开发了可以考虑电极(包括隔膜)介观微结构的数值模型.以电极中固体活性物颗粒尺寸为主要考虑参数,初步探讨了该模型用于电极介观微结构设计的可行性.模型模拟得到放电过程中电池内部Li/Li+浓度场、固/液相电势场以及交换流密度等微观细节分布,以及电池宏观性能如输出电压等,据此可以分析并揭示电池放电过程的基础物理化学机制、电池宏观性能与构成电极的固体活性物颗粒尺寸之间的关联.研究还发现:当阴、阳极固体活性物颗粒尺寸均较小时,固体活性物颗粒内部Li分布更为均匀,电化学反应更均匀发生,电池输出电压最高.  相似文献   

5.
用微观格点模型对质子交换膜燃料电池(PEMFC)定向结构阴极性能进行了模拟,并与随机结构电极进行了对比,研究了催化剂利用率及电池性能的变化.计算了催化层内的传递和电化学反应,研究了质子、氧气及电化学反应速率在电极厚度方向上的分布,并且通过对比氧气浓度、离子电势和电化学反应速率的分布,证明了Pt/C颗粒在电极厚度方向上定向排布有利于提高电池性能.另外,研究了电极厚度对定向结构电极性能的影响,发现与随机结构电极不同,定向结构电极厚度越小,高电流密度下电极性能越好.  相似文献   

6.
固体核磁共振技术是一种定量分析固体材料结构与组成的强有力手段,结合固体核磁共振和常规x-射线衍射(XRD)、 x-射线吸收谱(XAS)等表征方法可对锂/钠离子电池材料在电化学反应中的结构演化过程进行全面的分析. 例如通过固体核磁共振研究, 可获得不同合成与修饰条件下, 锂/钠离子电池电极和电解质材料体相以及电极/电解质界面层的化学组成、局域结构和离子扩散动力学等信息,为高性能电池材料的设计和研发提供重要的基础数据. 本文结合本课题组的研究工作,综述了近三年来国内外固体核磁共振技术在锂/钠离子电池电极、电解质材料以及固体电解质界面膜(SEI)研究中的应用和进展.  相似文献   

7.
针对水系锌离子电池锰基正极材料存在比容量低、循环稳定性差等问题,本工作利用水热法制备出棒状结构的α-MnO_2,通过柠檬酸钠高温碳化制备多孔碳,进而通过超声分散等处理制备出α-MnO_2/PCSs复合材料.三维的多孔网络有助于提高电子导电性,提供一个稳定的支撑;α-MnO_2纳米棒均匀地附着在多孔碳纳米片层表面,有效地避免α-MnO_2的团聚,从而提高锌离子传输效率.得益于α-MnO_2/PCSs独特的结构优势,将其作为锌离子电池正极材料,在电流密度为0.1 A·g~(-1)的条件下循环100次后,其可逆容量为350 m Ah·g~(-1),在1 A·g~(-1)的大的电流密度下,经过1000圈循环后,容量可达160 mAh·g~(-1),展现了优异的循环稳定性能,有望成为高性能锌离子电池的潜在正极材料.  相似文献   

8.
马凯  林宁 《无机化学学报》2020,36(3):415-420
采用熔盐锌热法,以蔗糖为前驱体成功制备了三维多孔碳材料,并将其用作钾离子电池负极材料。所制备的三维多孔碳具有大量相互贯通的孔道,有效地缓解了电极在充放电循环过程中的体积效应,提高了电解液对电极的浸润性,缩短了钾离子的扩散路径,从而展现出优异的循环稳定性和倍率性能。三维多孔碳电极在0.5 A·g-1的电流密度下,经过2500次循环后仍展现174.6 mAh·g-1的比容量,甚至在4.4 A·g-1的高倍率下容量仍保持在170 mAh·g-1。  相似文献   

9.
随着人类对能源的使用与存储需求不断增加,高能量密度和高安全性能的二次锂电池体系正在被不断地开发与完善.深入理解充放电过程中锂电池内部电极/电解质界面的电化学过程以及微观反应机理,有利于指导电池材料的优化设计.原位电化学原子力显微镜将原子力显微镜的高分辨表界面分析优势与电化学反应装置相结合,能够在电池运行条件下实现对电极/电解质界面的原位可视化研究,并进一步从纳米尺度上揭示界面结构的演化规律与动力学过程.本文总结了原位电化学原子力显微镜在锂电池电极过程中的最新研究进展,主要包括基于转化型反应的正极过程、固体电解质中间相的动态演化以及固态电池界面演化与失效分析.  相似文献   

10.
借助电化学阻抗谱(EIS)和强度调制光电流谱(IMPS)/强度调制光电压谱(IMVS)技术, 采用不同纳米TiO2多孔薄膜对电极研究了染料敏化太阳电池(DSC)内部2个主要电荷输运过程的内在联系, 并探讨了载Pt材料对DSC界面动力学过程及电池宏观性能的影响机理. 借助等效电路模型分析了基于不同对电极材料电池的填充因子变化原因. 结果表明, 对电极材料的电极电荷交换过程制约光阳极膜内电子传输, 进而影响电池光伏性能; 同时对电极催化反应速率主要与催化剂活性、 载Pt材料电导率和催化反应面积有关.  相似文献   

11.
The mass transfer in the electrolyte solution with three types of ions in the electrochemical cell of square section with vertical electrodes is studied. The mathematical model of the process involves the Navier-Stokes equations in the Boussinesq approximation, the equations of ionic transfer of electrolyte components, which is caused by diffusion, convection, and migration, and the condition of electroneutrality. It is shown that this problem corresponds to a special case of thermosolutal convection with regard for thermodiffusion (the Soret effect), where the cell boundaries are permeable to an impurity and the flux of impurity through the boundary is proportional to the heat flux. Using the numerical simulation, the distributions of concentration of ions, solution density, local and average mass-transfer rates are studied. The approximate analytical equations for the limiting current are obtained for typical electrochemical systems.  相似文献   

12.
The mass transfer in the rotating electrochemical cell with vertical cylindrical electrodes containing a binary electrolyte is theoretically studied. The Navier-Stokes equations in the rotating system of coordinates, the equations of ionic transfer of electrolyte components, which is caused by diffusion, convection, and migration, and the condition of electroneutrality are used as the mathematic model of the process. The effects of centrifugal force and Coriolis force are studied by using the numerical simulation; the effect of geometry of electrochemical cell on the limiting mass transfer rate is determined.  相似文献   

13.
Bundle-type mutil-walled carbon nanotubes (MWCNTs) composite electrode is the first investigation and publication for the supercapacitor application. According to the thermogravimetric analysis results, as-synthesized BCNTs are considered as the electrode materials for supercapacitors and electrochemical double-layer capacitor in this study. The Brunauer–Emmett–Teller specific surface area of as-prepared bundled carbon nanotubes (BCNTs) is 95.29 m2/g given to a type III isotherm and H3 hysteresis loops. Slow scanning rates promote and enhance to achieve high Cb because of the superior conductivity of CNT bundles and one side close-layered Ni/Mg/Mo alloy inside the BCNT-based electrode and facile electron diffusivity between electrolyte and electrode. The specific capacitance Cs (1,560 F/g) is nearly equal to the maximum specific capacitance, which the BCNT-based composite electrode can actually be able to charge or fill in. The maximum energy density value is 195 Wh/kg with corresponding power density values of 0.21 kW/kg. Furthermore, the active 3D BCNTs material fabricated electrode enhances to contact the electrolyte directly and decreases the ion diffusion limitation. Electrochemical impedance spectroscopy spectrum summarized as the low-frequency area controls by mass transfer limitation, and the high-frequency area dominates by charge transfer of kinetic control. After 2,000 consecutive cyclic voltammetry sacnings and galvanostatic charge-discharge cycles at a current density of 1.67 A/g performs, the specific capacitance retentions of 3D BCNTs electrodes achieved 128.2 and 77.3%, respectively. Three-dimensional BCNT composite electrodes exhibit good conductivity and low charge transfer resistance, which is beneficial to fast charge transfer between the BCNTs electrode materials and electrolytes.  相似文献   

14.
15.
锌铋合金电极在溶胶电解液中的电化学行为   总被引:1,自引:0,他引:1  
锌电极的自腐蚀速率, 持续放电下的阳极溶解速率和电极钝化的难易程度是碱性电池性能的重要电化学参数. 本文应用线性极化、恒流放电等电化学实验方法研究了电解液中添加Carbopol树脂以及电极中添加Bi对锌电极电化学行为的影响. 并应用金相显微镜和环境扫描电子显微镜(ESEM)对锌电极和锌铋合金电极浸蚀及放电后的形貌进行了表征. 结果表明: 电解液中添加适量的Carbopol树脂可明显提高电极的极化电阻, 显著降低电极的自腐蚀速率; 阳极的溶解电位出现不同程度的正移, 阳极过电位显著增大且大电流密度放电时较明显促进电极钝化. 锌电极中添加一定量的Bi对改善电极表面氧化物膜的沉积形貌和电极表面固液界面的传质条件, 减小电极的自腐蚀速率, 抑制电极自腐蚀等方面具有显著作用.  相似文献   

16.
制备并表征了二甲醚(DME)固体氧化物燃料电池(SOFCs)系列Ni-Fe-La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.115Co0.085O3(LSGMC8.5) 复合阳极, 电极中Ni与Fe的摩尔比分别为9:1、8:2、7:3、5:5, 电极中Ni-Fe的总质量分数为75%. 利用多种技术考察了电极的物相组成, 电极以及电极/电解质界面的微观结构, 电极/电解质界面上进行的DME电化学氧化反应. 结果表明, 复合阳极中Fe含量的增加促进了电极的烧结, 同时改变了电极/电解质界面的微观结构. 电极催化DME电化学氧化的活性依赖于Ni、Fe的比例, Ni、Fe的摩尔比为8:2的电极具有最高的电化学活性. Ni-Fe-LSGMC8.5电极具有较高的催化DME氧化反应的活性与稳定性, 没有观察到电极中存在明显的积碳现象.  相似文献   

17.
The power density of lithium-ion batteries requires the fast transfer of ions between the electrode and electrolyte. The achievable power density is directly related to the spontaneous equilibrium exchange of charged lithium ions across the electrolyte/electrode interface. Direct and unique characterization of this charge-transfer process is very difficult if not impossible, and consequently little is known about the solid/liquid ion transfer in lithium-ion-battery materials. Herein we report the direct observation by solid-state NMR spectroscopy of continuous lithium-ion exchange between the promising nanosized anatase TiO(2) electrode material and the electrolyte. Our results reveal that the energy barrier to charge transfer across the electrode/electrolyte interface is equal to or greater than the barrier to lithium-ion diffusion through the solid anatase matrix. The composition of the electrolyte and in turn the solid/electrolyte interface (SEI) has a significant effect on the electrolyte/electrode lithium-ion exchange; this suggests potential improvements in the power of batteries by optimizing the electrolyte composition.  相似文献   

18.
Electrorefining of heavy nonferrous metals in molten electrolytes   总被引:1,自引:0,他引:1  
Results of studying how the composition of metal and salt phases depends on electrorefining conditions and duration are shown. It is demonstrated that the existing designs of electrolyzers with liquid electrodes fail to provide the uniform distribution of current density over electrode surfaces thus favoring the complicated distribution of molten electrolyte components throughout the electrolyzer volume. This makes it impossible to assess a priori the content of impurities in the refined metal and in the fused electrolyte. An empiric method is proposed for assessing the time of electrolysis up to the production of a metal of desired purity as well as the concept of an electrolyzer that rules out the nonuniform current density distribution. To minimize the transfer of impurity metals from anode to cathode, the use of a porous auxiliary electrode is proposed and the conditions for co-discharge of cations on it are determined.  相似文献   

19.
本文总结了Newman多孔电极理论的基本内容,提出若干改进思路. 提出基于离子-空穴耦合传输机制描述浓电解质中的离子输运过程,在此基础上引入离子-电子耦合转移反应的思想处理电极材料中的离子传输问题,并通过计算嵌锂材料的离子扩散系数验证其合理性. 总结了描述多孔电极多尺度结构的相关理论和技术,表明均质化方法和基于结构重建的介观模拟方法均能给出比较合理的有效输运参数,从而提高多孔电极理论模拟结果的准确性.  相似文献   

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