基于油茶果壳的C/ZnO复合材料制备及其在铅碳电池中的应用

• 作者: 梁秋群 刘峥 艾慧婷 刘欣欣 张淑芬
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 生物质 油茶果壳碳材料 ZnO 复合材料 铅碳电池
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 2292-2304
• 页数: 12页
• 分类号: TB33,TM912
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191007

摘要

铅碳电池是一种新型的铅酸蓄电池，在一定程度上，铅碳电池可以抑制高倍率部分电荷状态（HRPSoC）下，负极出现的不可逆硫酸盐化现象。但由于碳材料的加入，铅碳电池会出现析氢等问题，另外如何进一步抑制负极不可逆硫酸盐化，仍然是铅碳电池面临的问题。通过溶胶-凝胶法制备油茶果壳C/ZnO复合材料，利用XRD、SEM、BET、EDS、电化学测量技术等手段对复合材料进行表征分析，结果表明，ZnO成功包覆在碳材料表面，由此获得Zn（Ac）2∶油茶果壳碳材料的最佳质量比为1∶5.69，在该质量比下，油茶果壳结构得到较好的保留，比表面积为152.04m2/g，添加C/ZnO复合材料的负极材料的比电容为5.25F/g、电极电阻为0.22498 Ω。组装模拟铅碳电池，进行首次充放电、循环寿命测试，质量比为1∶5.69的油茶果壳C/ZnO复合材料相较于物理研磨对照样品材料电化学性能更好，其首次放电容量为177.6mA·h/g，在250次循环后，容量保持率为64.3%。这表明，在负极材料中加入油茶果壳C/ZnO复合材料，能够有效抑制铅碳电池负极不可逆硫酸盐化和析氢现象。