用稻殼制備出鉛炭電池，充電速度是否提高8倍？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-13 17:44
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鉛酸電池是應(yīng)用最為廣泛的蓄電池之一。2005年，科學(xué)家將鉛酸電池和超級電容器結(jié)合，發(fā)明了超級電池（鉛炭電池），相較于傳統(tǒng)鉛酸電池，其性能指標(biāo)顯著提高。鉛炭電池被稱為新一代鉛酸電池，是當(dāng)前國際鉛酸電池領(lǐng)域的研究熱點。
林海波介紹，稻殼中含有二氧化硅與碳元素，將二氧化硅除去后可以形成多孔炭，再經(jīng)進(jìn)一步活化，就變成極有應(yīng)用價值的活性炭材料。“這種活性炭擁有大孔、介孔、微孔的多級孔道結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。”他說，只有稻殼能帶來這樣奇妙的效果，其他比如椰殼、棕櫚殼等經(jīng)過處理后獲得的碳材料就沒有這種多級孔道結(jié)構(gòu)。
經(jīng)過10余年努力，團(tuán)隊攻克了生物質(zhì)稻殼基電容炭的綠色制備工藝、稻殼基電池碳添加劑以及鉛炭電池負(fù)極等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出高性價比的鉛炭電池。相較于普通鉛酸電池，鉛炭電池的循環(huán)壽命提高6倍、充電速度提高8倍、放電功率提高3倍，同時具有成本低的優(yōu)勢。
該鉛炭電池已經(jīng)通過國家化學(xué)電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心第三方權(quán)威機構(gòu)的測試。該成果已經(jīng)在國際核心期刊上發(fā)表論文50多篇，申請發(fā)明專利20多項。
該項成果實現(xiàn)了稻殼基電池碳材料、鉛炭電池以及產(chǎn)品應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，主要用于汽車啟停電源、汽車混合動力以及儲能領(lǐng)域。 同時，在高功率情況下，鉛酸電池的硫酸鹽化也非常嚴(yán)重。據(jù)黃偉國介紹，早在1997年進(jìn)行混合動力電汽車的研發(fā)時，研究人員就發(fā)現(xiàn)，在電池高功率大電流放電的使用環(huán)境中，將電池中的碳材料用量提高，硫酸鹽化現(xiàn)象即可得到改善，但同時也伴隨著很多副反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，研究人員不斷調(diào)整碳材料的種類和比例，相應(yīng)改善了鉛蓄電池的各項性能，鉛炭電池的概念，也就因此而生。
作為國內(nèi)鉛蓄電池龍頭企業(yè)，超威集團(tuán)正在不斷開發(fā)性能更優(yōu)異的鉛炭電池產(chǎn)品。黃偉國介紹，超威集團(tuán)在鉛炭電池方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。碳材料的作用機理包括電催化機理、導(dǎo)電機理、位阻機理等，由于種類不同，機理也不同。超威集團(tuán)的研發(fā)團(tuán)隊從不同碳材料出發(fā)，根據(jù)不同材料的結(jié)構(gòu)特性和指標(biāo)特征，進(jìn)行探索和研究，逐步找出最恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)機理。
黃偉國表示，在碳材料方面，超威研發(fā)團(tuán)隊通過對炭黑、石墨、活性炭等炭材料的海量試驗和研究發(fā)現(xiàn)，加入特定種類、不同配比的碳材料，可以優(yōu)選得到形態(tài)最為合適的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而有效避免了鉛酸電池極板硫酸鹽化現(xiàn)象的發(fā)生。
