超级电池活性炭负极材料材料

金属空气电池（metal-air battery)是特殊的燃料电池，是新一代绿色蓄电池，构造原理与干电池相同，所不同的只是它的去极剂取自空气中的氧。它的制造成本低、无毒、无污染、比功率高、比能量高、原材料可回收再生利用，与燃料电池汽车（FCHV）所用氢燃料电池相比，结构简单，价格十分便宜，并且性能优越。例如有一种空气电池，以锌为阳极，以氢氧化钠为电解液，而阴极是多孔的活性炭，因此能吸附空气中的氧以代替一般干电池中的去极剂（二氧化锰）。催化性活性炭电极材料具有大比表面积、吸氧性强、优良的催化性和稳定性,活性炭电极材料替代价格贵的贵金属铂催化剂,用于高温固体氧化物电解质电化学电池的低成本的稳定的空气电极材料，在工业化生产中降本增效。具有大比表面积、吸氧性强、优良的催化性和稳定性，分解氧速率快，电化学性能良好。

a.铝-空气电池 b.锌-空气电池 c.锂-空气电池

3.碳贮能材料

随着市场对锂离子电池性能要求的不断提高，锂离子电池对负极材料活性物质的要求不断提高。

通过先进碳材料的应用，综合了人造石墨和天然石墨做为锂离子电池负极材料活性物质的优点，克服了它们各自存在的缺点，是满足先进锂离子电池性能要求的新一代碳贮锂材料。

1、 微观结构稳定性好，适合大电流充放电；

2、 表观性状相容性好，适合形成稳定的SEI膜；

3、 粒子形貌、粒径分布适应性强，适合不同的加工工艺要求。

1、 更高的比能量（体积比、重量比）；

2、 更高的比功率；

3、 更长的循环寿命；

4、 更低的使用成本。

鑫森超级电池碳电极材料SPC-01规格

粒度≤10μm 过90%

PH 5-7

铁含量 0.01%

比重 0.4-0.5g/ml

氯化物 ≤ 0.02%

总孔容积 ≥ 0.6 m3/g

平均孔径 20-30 α2100433B

是一种新型高吸附活性炭，主要用于超级电容器（也称双电层电容器、电化学电容器），具有超大的比表面积，电化学性能好，容量高等特点。 超级电容是近几年才批量生产的一种无源器件，介于电池与普通电容之间，具有电容的大电流快速充放电特性，同时也有电池的储能特性，并且重复使用寿命长，放电时利用移动导体间的电子（而不依靠化学反应）释放电流，从而为设备提供电源。 超级电容器极长的工作寿命和快速充放电特性，也在电动车辆、混合动力车辆、电动工具、电动玩具、铁路系统、电力系统等广泛的领域得到应用。2100433B

本课题中，采用化学沉积法在多孔碳材料，如活性炭的表面上沉积以Pb为代表的高析氢过电位元素的氧化物或其盐类，制备用于超级铅酸电池的碳基超级电容复合电极材料。利用Pb-Bi铅酸电池板栅作为集流体制备电极。研究结果表明，修饰后的碳基复合电极材料的氢气析出电势约为-1.35V，接近铅酸电池负极的约-1.40V。不同电势下的氢气析出速率明显低于活性炭电极，接近铅酸负极。采用修饰后活性炭材料制备的超级电池，在高倍率部分充电态（HRPSoC）条件下，循环寿命比铅酸电池有了明显提高。主要的结论如下：采用PbSO4等盐类对活性炭材料进行修饰，活化后可以制得析氢过电势提高的复合材料；采用PbSO4修饰制备复合材料，充电时析氢电势达到-1.31V，放电起始工作电势为-0.96V，接近铅负极的-0.99V。其工作电势范围已经与铅酸负极匹配；在充分充电的情况下，复合材料的氢气析出速率明显降低到接近铅酸负极的水平；铅负极中少量添加多孔碳材料可以明显提高铅酸电池寿命；添加了1.0%经Pb、Ca联合修饰活性炭的超级电池的循环寿命达到了约16000次；XRD和SEM测试结果表明，该性活性炭的添加，可以抑制铅负极在充放电循环时生成的硫酸铅结晶颗粒变大的速度，进而改善电池在高倍率条件下的使用寿命。 2100433B