多壁納米碳管的預(yù)處理及其在鉛酸蓄電池和鋰離子電池中的應(yīng)用.pdf

1、本論文全面回顧了鉛酸蓄電池正極材料及其添加劑的研究進展與碳材料用作鉛酸蓄電池正極材料添加劑的研究現(xiàn)狀.概述了納米碳管的制備方法、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用.采用透射電鏡、掃描電鏡和BET等測試手段,分別研究了納米碳管的形貌、微結(jié)構(gòu)及物理性能,利用二次電池測試儀和電化學(xué)工作站測試了粉末微電極以及模擬鉛酸蓄電池的電化學(xué)性能. 以MgM004作催化劑,利用化學(xué)氣相沉積法制備出高純度多壁納米碳管(MWNT)束.用混酸超聲處理4h和中低溫石墨化處理

2、2h后作為鉛酸蓄電池添加劑,制備了鉛酸蓄電池正極.實驗表明,納米碳管的添加能夠促進電極的化成,增加電極活性物質(zhì)之間的導(dǎo)電能力,提高電極反應(yīng)活性,改善電極的可逆反應(yīng)能力.添加0.2wt﹪混酸超聲處理和中低溫石墨化處理的多壁納米碳管束,在2C,5C,10C充放電電流情況下,模擬電池活性物質(zhì)的利用率分別提高了16.71﹪,11.85﹪;15.37﹪,8.03﹪;和14.68﹪,12.62﹪. 對于混酸超聲處理4h的多壁納米碳管束,SE

3、M和TEM觀察顯示都已得到較好的分散提純.將處理后的納米碳管分別以0.1wt﹪,0.2wt﹪,0.4wt﹪,0.6wt﹪的添加量作為鉛酸蓄電池正極添加劑制備了模擬電池.電化學(xué)性能測試結(jié)果顯示,模擬電池的首次充電容量為62.80mAh/g,首次放電容量分別為46.589mAh/g,52.87mAh/g,55.468mAh/g和57.90mAh/g.納米碳管的添加對鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命稍有不利影響. 采用納米SnO<,2>為催化劑高