硫酸铅作为正极材料的研究

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【高二特训】新型原电池(解析版)

【高二特训】新型原电池(解析版)

【高二特训】新型原电池一、单选题1.镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。

其中一种镁原电池的反应为:放电Mg x Mo3S4,下列说法错误的是( )xMg+Mo3S 4充电A.放电时,负极反应为Mg﹣2e﹣═Mg2+B.放电时,正极反应为Mo3S4+2xe﹣+xMg2+═Mg x Mo3S4C.放电过程中Mg2+向正极迁移D.放电时,Mo3S4发生氧化反应【答案】D【详解】A.放电时,负极上镁失电子发生氧化反应,电极反应式为:Mg﹣2e﹣=Mg2+,故A正确;B.放电时,正极上Mo3S4得电子发生还原反应,正极反应为Mo3S4+2xe﹣+xMg2+═Mg x Mo3S4,故B正确;C.放电时,阳离子向正极移动,即镁离子向正极迁移,故C正确;D.放电过程中正极反应为Mo3S4+2xe﹣+xMg2+═Mg x Mo3S4,发生的是还原反应,故D 错误;答案选D。

2.一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应:--3--VB+16OH-11e=VO+2B(OH)+4H O该电池工作时,下列说法错误的是2442A .负载通过0.04 mol 电子时,有0.224 L(标准状况)O 2参与反应B .正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 升高C .电池总反应为3222444VB 11O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---+++=+D .电流由复合碳电极经负载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极【答案】B【分析】根据图示的电池结构,左侧VB 2发生失电子的反应生成3-4VO 和-4B(OH),反应的电极方程式如题干所示,右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH -,反应的电极方程式为O 2+4e -+2H 2O=4OH -,电池的总反应方程式为4VB 2+11O 2+20OH -+6H 2O=8-4B(OH)+43-4VO ,据此分析。

铅酸电池的正负极材料

铅酸电池的正负极材料

铅酸电池的正负极材料
一、引言
铅酸电池是一种常见的蓄电池,被广泛应用于汽车、UPS、太阳能等领域。

铅酸电池的正负极材料是影响其性能和寿命的重要因素之一。

本文将对铅酸电池的正负极材料进行详细介绍。

二、铅酸电池的结构
铅酸电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。

其中,正极和负极是最重要的组成部分。

三、铅酸电池的正极材料
1. 活性物质
铅酸电池的正极活性物质通常是过氧化铅(PbO2)。

过氧化铅具有良好的导电性和催化性能,可以促进反应速率,提高电池输出功率。

2. 导电剂
为了提高过氧化铅的导电性能,通常会添加一些导电剂,如碳黑和金属粉末等。

3. 粘结剂
粘结剂用于将活性物质和导电剂固定在集流体表面。

常用的粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。

四、铅酸电池的负极材料
1. 活性物质
铅酸电池的负极活性物质通常是纯铅(Pb)或铅合金。

纯铅具有良好的化学稳定性和导电性能,但其比容量较低。

为了提高比容量,通常会添加一些合金元素,如锡、钙、锑等。

2. 集流体
铅酸电池的负极集流体通常是铜或镍。

集流体是将活性物质和导电剂固定在一起的重要组成部分,对于提高电池输出功率和循环寿命具有重要作用。

五、结论
铅酸电池的正负极材料是影响其性能和寿命的重要因素之一。

在设计和制造铅酸电池时,需要选择合适的正负极材料,并进行优化设计,以提高其输出功率和循环寿命。

铅酸蓄电池原材料分析

铅酸蓄电池原材料分析

目录一.极板分析1.氧化铅2.硫酸铅3.金属铅4.二氧化铅5.生极板金属铅二.合金分析1.钙含量2.铅含量3.锑含量4.铝含量5.锡含量6.铁含量7.铜含量三.铁分析四.铅粉分析1.氧化铅2.吸酸量3.吸水量五.硫酸分析1.硫酸含量2.铁含量3.氯含量4.还原高锰酸钾六.稀硫酸(电解液)分析1.硫酸含量2.铁含量3.氯含量4.锰含量5.还原高锰酸钾物质6.灼烧残渣7.铜含量七.隔板分析1.氯含量2.铁含量3.PH值的测定4.还原高锰酸钾物质5.水份含量6.锰含量八.腐植酸分析1.铁含量2.水份3.细度九.硫酸钡分析1.铁含量2.水份3.细度十.水质化验1.铁含量2.蒸馏水极板分析1. 氧化铅分析(适用于负极板)原理:试样中氧化铅易溶于醋酸,Pb 2+在PH5~6以六次甲基四胺做缓冲剂,二甲酚橙做指示剂,EDTA 络合滴定。

1.1. 试剂1.1.1. 醋酸:(5%量取5ml 冰醋酸与水混合)1.1.2. 醋酸钠:20%称量醋酸钠20g 溶于是100mlH 2O 中加冰乙酸1ml (此时PH 为5~6)1.1.3. 六次甲基四胺:20%称取六次甲基四胺20g 溶于100mlH 2O 中 1.1.4. 二甲酚橙指示剂:0.5%水溶液加2d 1+1氨水。

1.1.5. EDTA :0.05M 乙二胺四乙酸二钠盐标准液。

a.配制:称取EDTA 18.6g(0.05M)于1000ml 预先盛有500ml 含有NaOH(0.05M)加热60~80℃水的烧杯中,搅拌溶解冷却至室温,以脱脂棉过滤到1000ml 容量瓶中,以水稀释至刻度。

备标。

b.标定:纯铅(99.99%)0.3g(0.05M)于250ml 三角杯中,加1:2HNO 310ml,低温加热溶解后,蒸发出去大量酸,水洗杯壁,加热赶尽氮的氧化物,取下稍冷加水至10ml 以1:1(醋酸)氨水调整氢氧化铅沉淀产生,但又能溶解为止,加5ml 20%(PH5.5的醋酸钠缓冲液,20%六次甲基四胺3ml ,二甲酚橙做指示剂2d ,以EDTA 标准滴定至溶液由红变为亮黄色。

三盐基硫酸铅结构式

三盐基硫酸铅结构式

三盐基硫酸铅结构式引言化学中的结构式是描述化合物的分子结构的图形表示法。

本文将讨论三盐基硫酸铅的结构式,探讨其化学性质、制备方法和应用领域等方面的内容。

什么是三盐基硫酸铅?三盐基硫酸铅,化学式为Pb(SO4)3,是一种含铅的硫酸盐类化合物。

它由一个铅离子和三个硫酸根离子组成。

结构式与化学性质三盐基硫酸铅的结构式可以表示为:O O O|| || ||--Pb--S--O--| |O O根据结构式可以看出,铅离子与三个硫酸根离子形成配位结合,其中硫酸根离子通过氧原子与铅离子配位。

这种化学键的形成使得三盐基硫酸铅具有独特的化学性质。

三盐基硫酸铅的化学性质如下: 1. 稳定性:三盐基硫酸铅在常温下相对稳定,不易受到空气和水的影响。

2. 溶解性:三盐基硫酸铅在水中不溶,但可以在浓硫酸中部分溶解,生成溶液。

3. 酸性:溶解在浓硫酸中的三盐基硫酸铅可与其他碱性物质反应,产生强酸性的特点。

制备方法三盐基硫酸铅的制备方法主要有以下几种: 1. 直接合成法:将铅粉与浓硫酸反应,生成三盐基硫酸铅。

反应过程中需要控制温度和反应时间,以获得高纯度的产物。

2. 水合物热分解法:将水合三盐基硫酸铅在高温条件下进行热分解,生成无水三盐基硫酸铅。

3. 氧化法:将铅与氧化剂反应,生成三盐基硫酸铅。

反应过程中需要控制反应条件,以避免产生杂质。

应用领域三盐基硫酸铅在化工领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面: 1. 电池制造:三盐基硫酸铅可用作铅酸电池的正极材料,具有良好的导电性和稳定性,提高了电池的性能。

2. 防腐蚀涂料:三盐基硫酸铅具有优异的防腐蚀性能,可用于制造防腐蚀涂料,保护金属材料不受腐蚀。

3. 催化剂:三盐基硫酸铅可作为催化剂用于有机合成反应中,加速反应速度,提高产物收率。

4. 材料科学:三盐基硫酸铅可以用作材料的制备和改性,例如制备新型陶瓷材料、改善材料的机械性能等。

结论综上所述,三盐基硫酸铅是一种重要的硫酸盐类化合物,具有独特的结构和化学性质。

四碱式硫酸铅的制备及其性能

四碱式硫酸铅的制备及其性能

四碱式硫酸铅的制备及其性能
四碱式硫酸铅是一种重要的配位聚合物,它具有优异的光学性能、电化学性能。

此外,它还可用作表征剂和材料技术中的各种分离、催
化及分析应用。

因此,制备四碱式硫酸铅及研究其性能是非常重要的。

四碱式硫酸铅的制备常用的方法主要有两种:湿法合成和热溶合成。

湿法合成一般是通过手工混合及经过一定温度热处理方式制备,
其缺点是制备过程受投料比例,混合次数及温度升降等因素影响较大,控制转化率困难。

而热溶合成则可以利用内衬容器作为合成的模板,
将酸、碱、水指定比重的混合物置入容器中,加入电源进行脉冲性加热,则可获得更高的转化率,制备速度也快。

四碱式硫酸铅具有优异的光学性能,可能主要来自它的荧光和荧
光发射机理,它的衍射效果也非常棒,给涡偏振滤光片以提高偏分效果。

此外,它还有优良的电化学性能,可以作为电池正极材料,正极
材料制备的电池具有较高的电容量和循环寿命,可以适用于太阳能电
池等多种电化学应用。

总之,四碱式硫酸铅的制备及其性能是十分重要的,合理的制备
方法和优异的性能为它在光学及电化学等领域的应用奠定基础。

硫酸铅密度

硫酸铅密度

硫酸铅密度硫酸铅是一种常见的无机化合物,化学式为PbSO4。

它是一种白色结晶固体,具有高密度和较低的溶解度。

本文将围绕着硫酸铅的密度展开讨论,介绍硫酸铅的性质、制备方法以及其在实际应用中的重要性。

一、硫酸铅的性质硫酸铅是一种无机盐,其分子由一个铅离子和一个硫酸根离子组成。

它的化学式为PbSO4,相对分子质量为303.3 g/mol。

硫酸铅是一种白色结晶固体,无味无臭。

其密度较大,约为8.4 g/cm³。

硫酸铅的熔点较高,约为1120°C,而沸点则较高,约为2000°C。

硫酸铅在常温下几乎不溶于水,但可溶于浓硫酸和浓硝酸中。

二、硫酸铅的制备方法硫酸铅的制备方法主要有以下几种:1. 反应法:将铅与浓硫酸反应,生成硫酸铅。

Pb + H2SO4 → PbSO4 + H2↑2. 沉淀法:将含铅的溶液与硫酸反应,生成硫酸铅沉淀。

Pb2+ + SO42- → PbSO4↓3. 氧化法:将铅与高浓度的硝酸反应,生成硫酸铅。

Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2H2O + NO2↑2Pb(NO3)2 + 2H2SO4 → 2PbSO4↓ + 4HNO3三、硫酸铅的应用由于硫酸铅具有高密度和较低的溶解度,因此在实际应用中有着重要的作用。

1. 铅酸蓄电池:硫酸铅广泛应用于铅酸蓄电池中,作为正极板的主要材料。

铅酸蓄电池是一种常见的储能设备,被广泛应用于汽车、UPS电源和太阳能储能系统等领域。

2. 防腐剂:硫酸铅具有一定的抗腐蚀性能,可以作为金属表面的防腐剂,用于保护铁制品、钢铁结构和船舶的防锈处理。

3. 化妆品:硫酸铅常被用作化妆品中的一种成分,如粉底、散粉等。

它具有良好的遮盖力和光泽度,可以调整肤色,使肌肤看起来更加光滑细腻。

4. 印刷业:硫酸铅在印刷业中用作油墨的添加剂,可以提高油墨的光泽度和附着力,使印刷品更加鲜艳、持久。

硫酸铅是一种具有高密度和较低溶解度的无机化合物。

它的制备方法多样,可以通过反应法、沉淀法和氧化法等途径得到。

铅酸电池极板的腐蚀原理

铅酸电池极板的腐蚀原理

铅酸电池极板腐蚀主要是指正极板栅和负极板栅材料的物理化学变化,它们分别由铅合金制成,并且在电解液中起到支撑活性物质并导电的作用。

下面分别解释正极板腐蚀和负极板腐蚀的原理:
正极板腐蚀:
正极板主要由铅钙合金或铅锑合金制成的板栅结构支持着PbO2(二氧化铅)活性物质。

正极板栅腐蚀的主要原因包括:
1. 氧化腐蚀:在充电过程尤其是过充时,正极板栅上的铅会被电解液中的硫酸氧化生成PbSO4(硫酸铅),同时由于氧气析出反应,会使板栅表面形成氧化膜,长期作用下导致铅合金腐蚀。

2. 应力腐蚀:在反复的充放电过程中,由于PbSO4体积的变化以及PbO2与PbSO4之间的转化,会在板栅内部产生应力,从而加速板栅合金材料的破裂和腐蚀。

3. 副反应:在浮充状态下,虽然电流很小,但持续的氧化还原反应也会逐渐侵蚀板栅,特别是含钙、锑等元素的合金,在电解液中可能形成不稳定的化合物,
进一步引发腐蚀。

负极板硫酸化:
负极板通常由海绵状铅组成,它在放电时转化为PbSO4。

硫酸化的概念并不是指腐蚀,而是指在不良使用条件下(如长时间小电流放电后未及时充足电),PbSO4晶体无法完全转化为海绵状铅,从而在负极上积累,造成电极表面被硫酸铅覆盖,阻碍了正常的电化学反应,降低电池容量。

从某种意义上说,硫酸化可以看作是负极的一种“功能丧失”而非传统意义上的腐蚀。

总的来说,正极板栅腐蚀主要是由于化学氧化和结构疲劳造成的,而负极硫酸化则是活性物质不可逆地失去电化学活性的结果。

这两者都会严重影响铅酸电池的性能和寿命。

为了延长电池使用寿命,应避免过充、欠充和深度放电,定期进行维护保养,以及采用合适的充电策略。

铅酸电池循环寿命分析

铅酸电池循环寿命分析

铅酸电池循环寿命分析前言影响铅酸蓄电池寿命的因素是多方面的,包括电池的内在因素,如蓄电池结构、正负极板栅材料、正负极活性物质、隔板、电解液浓度等,也取决于一系的外在因素,如放电电流密度、温度、放电深度、维护状况和贮存时间等。

放电度越深,使用寿命越短。

过充电也会使寿命缩短。

随着酸浓度增加,电池寿命降低。

在大容量铅酸蓄电池研究过程中我们发现铅绒短路是造成蓄电池性能下降并失效的重要原因。

此外正极板栅的腐蚀变形、正极活性物质脱落、软化、不可逆硫酸盐化、锑在活性物质上的严重积累都是影响蓄电池寿命的关键因素。

为了防止正极板栅腐蚀,研制了多元低锑合金。

这种多元合金的耐腐蚀性大幅度提高。

负极板栅采用镀铅铜拉网。

铜板栅重量与活性物质之比为1:3,蓄池的比能量得到显著提高。

而且由于铜板栅负极电性能好,充电接受能力强,提了蓄电池充放电循环寿命。

在正负极活性物质中加入添加剂,提高活性物质利用率,延长使用寿命。

为了防止铅绒短路采取了全面的防短路措施。

采用了高性能的板和一系列的新装配工艺。

铅酸蓄电池发展简介铅酸蓄电池最早由盖斯腾·普朗特于1860年制成,至今己有140多年的历史。

一百多年来,随着科学技术的发展,铅酸蓄电池的工艺、结构、生产机械化和自动化程度不断完善,性能不断提高。

由于其优良的性能价格比,直到今天铅酸蓄电池的产量和应用仍处于各种化学电源的首位”。

其应用主要包括动力、起动、应急和工作电源,使用对象包括车辆、船舶、飞机、电信系统、电脑、仪器以及其它设备、设施,尤其在汽车电池和工业蓄电池中,铅酸蓄电池占有90%以上的市场份额,具有绝对优势121。

1800年原始的Valta电堆首次出现。

1801年戈泰罗特已经观察到所谓“二次电流”,即在充电后可以得到和充电电流方向相反的电流。

德拉·早维从1836~1843年研究了Pb02在硫酸溶液中作为正极的原电池。

铅酸蓄电池的几种电极形式和主要工序的制造工艺是在1860~1910年的半个世纪中逐步确定下来的。

铅酸电池正极材料

铅酸电池正极材料

铅酸电池正极材料铅酸蓄电池的正负极材料分别是什么?和正负极反应的方程式和总反应方程式?铅酸蓄电池负极材料:铅铅酸蓄电池正极材料:二氧化铅正极反应:PbO2 + 4H+ + SO4(2-)+ 2e- = PbSO4 + 2H2O负极反应:Pb + SO4(2-)- 2e- = PbSO4总反应:PbO2 + 2 H2SO4 + Pb = 2 PbSO4 + 2H2O扩展资料:铅蓄电池的组成:极板、隔板、壳体、电解液等1.正、负极板蓄电池充、放电过程中,电能和化学能的相互转换,就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。

正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色;负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。

2.隔板减小蓄电池的内阻和尺寸,蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近;为避免接触而短路,正负极板之间要用隔板隔开。

隔板材料为多孔性和渗透性,化学性能稳定,即具有良好的耐酸性和抗氧化性。

3.壳体用来盛放电解液和极板组,由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有一定力学性能的材料制成。

4.电解液电解液在电能和化学能的转换过程即充电和放电的电化学反应中起离子间的导电作用并参与化学反应。

它由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成,而其密度一般为1.24~1.30g/ml。

铅酸电池铅酸电池(Lead-acid Battery)是所有蓄电池中技术成型最早、发展最为成熟的电池,其正极材料为二氧化铅,负极材料为铅[5],在充放电时通过电池内部两极发生的氧化还原反应来完成电能和化学能的相互转化[4],在充电过程中电解液会发生水解生成氧气和氢气,半密封式铅酸电池直接将气体排出引起电解液的干涸[6],而阀控式密封铅酸电池则通过引发气体的化合反应有着更高的可靠性[7],废旧电池中的铅对生态环境有着巨大的危害,需要进行回收处理[8],铅酸电池有着技术成熟、成本低、安全性好、大电流放电能力强的优势[9],因此在交通、储[2]能、商业和工业不间断电源以及便携式电子设备[3]等领域得到了广泛的应用。

硫酸铅熔点-概述说明以及解释

硫酸铅熔点-概述说明以及解释

硫酸铅熔点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述硫酸铅是一种重要的化学物质,具有广泛的应用领域和重要的熔点特性。

它是由铅和硫酸反应生成的一种化合物。

硫酸铅与其他化学品相比具有较高的稳定性和抗腐蚀性能。

硫酸铅的制备方法多种多样,常见的方法包括直接反应法和间接反应法。

直接反应法是通过将铅与浓硫酸在一定的温度和压力下进行反应得到硫酸铅。

间接反应法则是通过将铅与硫酸盐进行反应,生成过渡的硫酸铅化合物,再通过加热分解得到纯净的硫酸铅。

硫酸铅的应用领域非常广泛。

首先,在电池制造中,硫酸铅是制造传统铅酸电池的重要原料。

其次,在化工领域,硫酸铅用作催化剂和媒染剂。

其特殊的熔点特性使其在高温处理过程中具有较高的稳定性和耐受性。

此外,硫酸铅还可以用于有色金属冶炼、防腐剂制造等领域。

总之,硫酸铅作为一种重要的化学物质,具有广泛的应用和重要的熔点特性。

熔点对于硫酸铅的制备和应用具有重要的指导作用。

在未来的研究中,我们可以通过探究硫酸铅的熔点特性,进一步优化其制备工艺,并在不同领域寻求更多的应用可能性。

文章结构部分的内容:本文主要介绍了硫酸铅的熔点及其相关性质、制备方法和应用领域。

文章分为以下几个部分:1.1 引言在引言部分,我们先概述了硫酸铅的基本信息,提出了研究硫酸铅熔点的重要性,并说明了本文的目的和结构。

1.2 文章结构本文将按照以下结构展开:首先,我们将介绍硫酸铅的性质,包括其化学性质、物理性质和结构特点等。

其次,我们将详细介绍硫酸铅的制备方法,包括传统的化学合成方法和近年来的新型制备方法。

最后,我们将探讨硫酸铅在各个领域的应用,包括电池、化工、材料等方面。

通过对硫酸铅的性质、制备方法和应用领域的介绍,我们可以更好地了解硫酸铅的熔点及其相关特性。

2.1 硫酸铅的性质在本部分中,我们将对硫酸铅的性质进行详细介绍。

首先,我们将介绍硫酸铅的化学性质,包括其与其他物质的反应以及在不同条件下的稳定性。

其次,我们将介绍硫酸铅的物理性质,包括其熔点、沸点和溶解性等。

三盐基硫酸铅参数

三盐基硫酸铅参数

三盐基硫酸铅参数1. 引言三盐基硫酸铅是一种重要的化学物质,具有广泛的应用领域,包括电子行业、化学工业和材料科学等。

本文将对三盐基硫酸铅的参数进行详细介绍,包括其化学性质、物理性质、制备方法以及应用领域等方面。

2. 化学性质三盐基硫酸铅的化学式为Pb(SO4)3,其分子量为685.6 g/mol。

它是一种无色结晶固体,在常温下稳定性较高。

三盐基硫酸铅具有较强的氧化性和还原性,可与其他物质发生反应。

3. 物理性质三盐基硫酸铅的密度为4.5 g/cm³,熔点约为650℃。

它是一种不溶于水的物质,但可溶于浓硫酸和浓硝酸中。

在空气中稳定,但在高温下会分解。

4. 制备方法三盐基硫酸铅的制备方法主要有以下几种:4.1. 直接合成法将适量的硫酸铅与过量的三盐基硫酸反应,通常在高温下进行。

反应产物通过冷却结晶得到。

4.2. 水热法将适量的硫酸铅和三盐基硫酸溶解于水中,加热至一定温度进行水热反应。

反应完成后,通过冷却结晶得到三盐基硫酸铅。

4.3. 气相法通过将三盐基硫酸铅的前体物质在高温下气相反应,生成三盐基硫酸铅。

该方法适用于大规模生产。

5. 应用领域三盐基硫酸铅在多个领域有重要应用,下面将介绍其中几个主要领域:5.1. 电子行业三盐基硫酸铅可以用作电池的正极材料,可提供较高的电能储存密度和循环寿命。

此外,它还可用于光伏电池、电容器等电子器件的制备。

5.2. 化学工业三盐基硫酸铅可用作催化剂,促进多种化学反应的进行。

例如,它可以催化有机物的氧化反应、酯化反应等。

此外,它还可用于染料、颜料等化学品的合成。

5.3. 材料科学三盐基硫酸铅具有良好的光学性能,可用于制备光学材料。

它的高折射率和透明度使其成为制备光学透镜、光纤等材料的理想选择。

6. 结论三盐基硫酸铅是一种重要的化学物质,具有广泛的应用领域。

本文对其化学性质、物理性质、制备方法以及应用领域进行了详细介绍。

希望本文能对读者对三盐基硫酸铅有更深入的了解。

铅酸电池的碳材料

铅酸电池的碳材料

铅酸电池用碳一用作铅酸电池添加剂的碳1 正极板的碳质添加剂1.1 石墨在各种常规碳材料中,石墨的耐氧化性较强。

据日本研究者报道,将0.1%—2.0%(质量分数)的石墨(纯度99.6%)加入到铅酸电池正极材料中,既增加了放电容量,还延长了寿命。

在电池化成过程中硫酸氢根嵌入石墨形成化合物,这增加了电极的孔隙率,一次改善了酸性溶液对电极板的侵润。

同时石墨的加入也使得放电时硫酸铅产物在极板不容厚度处分布的更为均匀。

另外,有报道称,正极放电容量的改善程度随石墨颗粒的增大而增大,这与碳材料添加剂粒径对负极性能的影响规律恰好相反。

正极加入碳材料的一个可能的作用机理是电渗析作用增强了电解液对电极板的侵润。

电渗析是指液体在电池作用下相对于带点表面的流动行为。

石墨加入正极材料后可被硫酸氢根离子嵌入内部,这增强了Zeta电位(指一个固液界面固体和液体之间的电位)。

由于铅酸电池电极材料处于正负极板间形成的电池之中,这满足了电渗析作用的条件,会带来电解液的流动,而电渗析流动速率与Zeta电位成正相关。

1.2 碳黑有研究在正极加入0.2%—1.0%(质量分数)的碳黑添加剂,结果显示,质量分数为0.2%的碳黑能改善正极的成型,对循环性能作用不大。

大约60%的碳黑在化成过程中被消耗,而剩下的也在最初几次循环后消失。

与不加碳黑相比,加入碳黑可增大化成工艺结束后α/β-PbO2的比率和氧化铅的总量,而这归因于加碳黑使得化成时极板电导率较高,而且PbO/α—PbO2界面较大,使得更多的PbO直接转化成α—PbO2。

因此,α—PbO2形成对应的低电压台阶别延长了。

而且,正极材料的形貌更加规则且多半由球状团体聚体组成,这也表明电极是在较温和、均匀的过饱和条件下,以及较低的电流密度下形成。

1.3 碳纤维在正极板内加入碳纤维的工作也有报道,电池的容量和寿命均提高。

碳纤维的作用机制可能也是为极板带来了孔隙,或者给活性物质提供了较好的机械支撑。

铅酸电池中的硫酸铅

铅酸电池中的硫酸铅

铅酸电池中的硫酸铅
铅酸电池是一种常见的蓄电池,其正负极材料分别为二氧化铅和铅。

在充放电过程中,硫酸会与二氧化铅反应生成硫酸铅。

硫酸铅是一种白色晶体,化学式为PbSO4。

它是铅酸电池中的一种重要物质,也是造成电池容量下降的主要原因之一。

当硫酸铅在电极表面形成时,会导致电极的有效面积减小,从而降低电池的输出功率和使用寿命。

为了解决硫酸铅的问题,人们采取了多种措施。

其中最常见的方法是使用特殊的电解液配方和添加剂来防止或减少硫酸铅的形成。

此外,还可以采用定期清洗电极、控制充放电速率等方法来延长电池的使用寿命。

除了在铅酸电池中的应用外,硫酸铅还被广泛应用于其他领域。

例如,它可以用作制备陶瓷釉料、颜料、橡胶填充剂等产品的重要原料。

此外,硫酸铅还可以用于制备某些药物和催化剂等方面。

总之,硫酸铅是铅酸电池中的一种重要物质,它的存在对于电池的性能和寿命有着重要的影响。

通过采取适当的措施来防止或减少硫酸铅的形成,可以有效地提高电池的效率和可靠性。

硫酸铅 蓄电池 原理

硫酸铅 蓄电池 原理

硫酸铅蓄电池原理《硫酸铅与蓄电池原理》说起硫酸铅和蓄电池的原理,我有一些心得想分享。

咱们生活中很多设备都离不开蓄电池,像汽车里的电瓶,要是电瓶坏了,车就启动不了啦。

那蓄电池为什么能储存电,又怎么工作的呢?这就和硫酸铅有关系啦。

通俗来讲,蓄电池就像一个小小的能量仓库。

在蓄电池放电的时候,里面发生了一系列化学变化。

以铅酸蓄电池为例吧,它主要由正极板、负极板还有硫酸溶液组成。

正极板是二氧化铅(PbO₂),负极板是铅(Pb),这就好比两个性格不同的小伙伴,硫酸溶液呢就像是他们相处的环境。

放电的时候,正极的二氧化铅和硫酸反应,会生成硫酸铅,同时还产生水。

负极的铅也和硫酸反应生成硫酸铅。

这个过程就好像两个小伙伴都在和周围的环境进行“交易”,然后都变成了类似的“状态”,这个类似的“状态”就是硫酸铅。

打个比方吧,就像两个小朋友本来一个拿着红色气球,一个拿着蓝色气球,到了一个特殊的游乐场(硫酸溶液)玩了一会儿后,都换成了绿色气球(变成硫酸铅相关状态)。

说到这里,你可能会问,那充电的时候呢?这就要说到反向的过程啦。

充电的时候,在外部电源的作用下,之前生成的硫酸铅在正极会变回二氧化铅,在负极变回铅,这样就又恢复到了初始的状态,可以继续进行下一轮的放电了。

不过老实说,我一开始也不太明白这个过程中电子到底是怎么跑来跑去的。

随着学习的深入,我知道这一切都是基于氧化还原反应的原理。

氧化还原反应简单说就是有电子的转移过程。

硫酸铅在这个充放电过程中的转变真的是很神奇。

实际应用方面,这个原理很重要。

要是我们不正确使用蓄电池,比如说过度放电或者充电,就可能会导致硫酸铅不能正常转换回去。

就像小朋友在游乐场玩得太疯,都忘记可以换气球的规则了,最后气球换不回来了。

这时候蓄电池可能就坏了。

延伸思考一下,随着科技的发展,我们能不能找到更好的电极材料或者溶液来提高蓄电池的性能呢?这不仅对于汽车行业,对各种需要电池供电的移动设备和新能源领域都有巨大的实用价值呢。

硫化铅 半导体

硫化铅 半导体

硫化铅半导体硫化铅是一种半导体材料,具有广泛的应用领域。

本文将从硫化铅的结构、性质和应用等方面进行探讨。

一、硫化铅的结构硫化铅是由铅和硫两种元素组成的化合物,化学式为PbS。

在晶体结构方面,硫化铅属于立方晶系,常见的结构类型为闪锌矿结构。

该结构由八面体形状的铅离子和四面体形状的硫离子交替排列而成,两者之间通过共享电子形成化学键。

这种结构使硫化铅成为一种典型的半导体材料。

二、硫化铅的性质1. 光学性质:硫化铅具有较高的吸收系数,对可见光和红外光有较强的吸收能力。

这使得硫化铅在光电子器件中有着广泛的应用,例如红外光检测器和光伏电池等。

2. 电学性质:硫化铅是一种典型的半导体材料,其导电性介于导体和绝缘体之间。

在室温下,硫化铅的导电性较低,但在一定条件下可以通过掺杂等方式来提高其导电性能。

这使得硫化铅在电子器件中可用于制造二极管、场效应晶体管等元件。

3. 热学性质:硫化铅具有较高的热导率和较低的热膨胀系数,这使得它在热敏器件中有着重要的应用。

例如,硫化铅可以用于制造温度传感器、热敏电阻等。

三、硫化铅的应用由于硫化铅具有优异的光学和电学性质,因此在各个领域都有着广泛的应用。

1. 光电子领域:硫化铅可以用于制造红外光检测器、红外传感器等光电子器件。

由于硫化铅对红外光有较高的吸收能力,因此可以用于红外成像、红外通信等领域。

2. 光伏领域:硫化铅作为一种光伏材料,可以用于制造光伏电池。

光伏电池是将光能转换为电能的一种器件,而硫化铅的优异光吸收性能使其成为制造高效光伏电池的理想材料。

3. 电子器件领域:硫化铅可以用于制造二极管、场效应晶体管等电子器件。

由于硫化铅是一种半导体材料,具有较好的电学性能,因此可以在电子器件中发挥重要作用。

4. 热敏器件领域:硫化铅的热学性能使其在热敏器件中有着广泛应用。

例如,硫化铅可以用于制造温度传感器、热敏电阻等,用于测量温度变化。

总结:硫化铅作为一种半导体材料,具有独特的结构和性质。

蓄电池极板浅谈

蓄电池极板浅谈

铅酸蓄电池是一种渐变失效性产品,在正常使用过程中,由于极板要随着蓄电池反复充、放电而不断地膨胀和收缩,极板上的活性物质会自行脱落。

不过在正常情况下,这种活性物质的脱落是缓慢的,对蓄电池的影响不大,但如果使用不当,则会加快活性物质的脱落而成为故障,使蓄电池早期损坏。

因此,了解蓄电池极板的结构特点及其活性物质脱落的原因,减缓其脱落的速度,对延长蓄电池的使用寿命是十分必要的。

1。

正、负极板的功用结构及化成极板是蓄电池的基本部件,由它接受充入的电能和向外释放电能。

极板分正极板和负极板两种,铅蓄电池极板是以铅锑合金为栅架如图1,再在其上涂以活性物质而成的.正极板的活性物质为二氧化铅,呈深棕色,负极板的活性物质为纯铅,呈青灰色。

活性物质具有多孔性,电解液能够渗透到极板内部,因而增大了接触面积,使较多的活性物质参加化学反应,提高蓄电池的容量。

但活性物质的机械强度较差,且在放电后生成硫酸铅,导电性也降低了,因此用铅锑合金作栅架,就可以在保证活性物质多孔性的情况下,又能提高它的强度和导电性.图41。

极柱; 2。

极群连接板;3.极板为了提高容量,蓄电池每个单格,均按所需容量,配以适当片数的正、负极板,同时分别焊成正、负极板组,并用极柱引出如图2。

由于正极板的活性物质二氧化铅的机械强度比负极板的纯铅差,放电后变成硫酸铅时,体积要增大,正极板机械强度较差,而化学反应又较强烈,所以每一单格电池中,负极板总比正极板多一片,这样就可以保证装合后每个正极板都处于两片负极板之间,不会因为两面放电不均匀,而形成拱曲使活性物质大量脱落。

因为每一单格电池中负极板比正极板多一片,所以单格电池的容量是以正极板片数的多少来决定的,单格蓄电池中极板数目越多,极板面积越大,多孔性越好,则同时与硫酸起化学反应的活性物质越多,所以容量就越大。

但极板片数无论有多少,因为正、负极板组是并联关系,故电压仍为2伏。

例如:解放牌汽车蓄电池,每单格极板为13片,其中正极板为6片,每片正极板的额定容量为14安时,单格容量则为14×6=84安时。

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硫酸铅作为铅酸电池正极活性物质材料的研究
闫智刚
1前言
虽然铅酸电池的重量与体积比能量低于镍镉、镍氢和锂离子电池,但是铅酸电池仍然凭借其优良的价格性能比,在二次电池领域中占有举足轻重的地位。

在所有水溶液的电源体系中,铅酸电池具有最高的工作电压,较好的大电流放电性能和高低温放电性能,而且它既适合浮充使用,同时也适合于循环使用,因此铅酸电池广泛地应用于备用电源、能量储备和动力电源等领域。

然而在传统的铅酸电池生产过程中,所用的纯铅及由它制成活性氧化铅粉作电极材料所引起的铅污染不仅破坏了环境,而且严重危及了生产工人的健康状况,因此目前人们正在努力寻找新的清洁安全的原材料来代替铅粉,本文主要研究硫酸铅作为正极活性物质材料的可能性,同时制成12V10Ah阀控式密封电池以检验硫酸铅作为正极活性物质材料对电池性能的影响。

采用硫酸铅作为正极活性物质材料具有如下的特点与优点:
(1)用硫酸铅作活性物质材料制备铅膏可以获得比铅粉更高的孔隙率,从而可以有更多的硫酸扩散到极板的深处,提高了活性物质的利用率。

(2)在传统的铅酸电池生产过程中,由于铅粉氧化度的差异会造成极板质量的不均匀,从而影响成组电池电压的一致性;而采用硫酸铅做电极活性物质时则不存在上述问题,从而保证了极板的均一性。

(3)采用硫酸铅做电极活性物质可以简化生产过程,缩减生产时间。

(4) 在传统的铅酸电池和膏时,要加入高浓度的硫酸,硫酸与铅粉反应将产生大量的热,这不仅需要冷却措施,而且加重了硫酸对于和膏机及涂板机的腐蚀,同时延长了和膏时间。

而采用硫酸铅作为活性物质涂膏时,可以采用较低浓度的硫酸,甚至可以不用硫酸;从而避免产生了大量的热量,减轻了硫酸对设备的腐蚀,节省了和膏时间。

(5)从能耗的角度来看,采用硫酸铅作活性物质可以节省能量。

2实验
2.1 12V10Ah密封阀控铅酸蓄电池的制备
实验所用负极板栅合金为普通的铅钙锡铝四元合金,负极铅膏的配方为普通的配方,负极板的尺寸为69×45×2.0(mm),每片负极板的涂膏量为20克。

正极板栅采用特殊的低钙高锡合金,目的在于降低板栅表面腐蚀层的阻抗以增加板栅的导电性,同时提高电池在深放电后的充电接受能力,正极板的尺寸为69×45×2.2(mm),正极铅膏采用制备的硫酸铅,电池槽的外形尺寸为151×98×100(mm),每个极群由8片正极和9片负极组成,隔板只包正极板,隔板尺寸为150×50×1.0(mm),相应的装配压力为50kPa,单格灌酸量为100ml,所用硫酸密度为1.3g/cm3,电解液中加入15g/l的硫酸钠。

2.2密封电池初期容量的测试
将完全充足电的电池放在25士2℃的水浴中静置1-2小时,然后分别以I
5
=2.08A
和I
2
=5A放电至电池的电压为10.5V,记录放电持续时间,开始时记录时间间隔为半小时,当放电电压小于12V时每15分钟记录一次,充放循环所用设备为美国Bitrode LCN 充放电电源,按上述方法连续进行5个充放循环。

2.3密封电池的55%DOD循环寿命
根据上海电动助力车用蓄电池标准,在25士2℃的水浴中,将完全充足电的蓄电池
以2.75I
5=5.72A的电流放电1小时,随即用恒压14.7V,0.75I
5
=1.56A充电5小时,这
样组成一次充放循环,在蓄电池的第25、50、75……次充放循环时,进行一次5小时率容量试验,当电池的容量低于70%C 5时,充放循环试验结束。

3结果与讨论
3.1容量检测结果与讨论
图1和2分别为密封电池以5小时率与2小时率电流第五次放电时的放电电压曲线:
重量比能量为37.19Wh/kg ,2小时率的放电时间为2小时24分钟,重量比能量为35.47Wh/kg 。

3.2密封电池55%DOD 循环寿命的测试结果
图3为采用硫酸铅涂膏的电池55%DOD 循环时的寿命曲线:
从上图可以看出,电池的55%DOD 循环共进行了450次。

4结论
通过对电池性能的测试表明,采用硫酸铅作为正极活性物质材料是完全可行的,而且正极板的孔隙率较高,相应的正极活性物质利用率较高,电池的5小时率与2小时率重量比能量分别达到了37.19Wh/kg 和35.47Wh/kg ,55%DOD 循环达到了450次,完全满足电动自行车对铅酸动力电池的要求。

放电电压/V 放电电压/V
放电容量/A H。

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