ТЕХНОЛОГИЯ СВИНЦОВЫХ УГЛЕРОДНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
С развитием общества потребности в аккумуляторах для хранения энергии в различных социальных ситуациях продолжают расти. За последние несколько десятилетий многие аккумуляторные технологии достигли большого прогресса, а разработка свинцово-кислотных аккумуляторов также столкнулась со многими возможностями и проблемами. В этом контексте ученые и инженеры работали вместе, чтобы добавить углерод к отрицательно активному материалу свинцово-кислотных батарей, и на свет появилась свинцово-углеродная батарея, модернизированная версия свинцово-кислотных батарей.
Преимущества свинцово-углеродных аккумуляторов
Свинцово-кислотная батарея с углеродным усилением — это разновидность свинцово-кислотной батареи, которая изготавливается путем добавления углеродных материалов к отрицательному электроду свинцово-кислотных батарей. Углерод — очень волшебный элемент, имеющий наиболее распространенные типы соединений. Его добавление значительно улучшает характеристики заряда и разряда, сохраняя при этом первоначальную плотность мощности свинцово-кислотных аккумуляторов. В то же время угольный свинцово-кислотный аккумулятор обладает высокой безопасностью и надежностью, что может компенсировать недостатки обычного углеродного свинцово-кислотного аккумулятора, который не может справиться с различными сложными условиями работы.
Частицы углерода, которые мы добавляем к свинцово-отрицательному электроду, образуют проводящую сетчатую структуру, которая используется в условиях накопления энергии. Срок службы современных свинцово-углеродных аккумуляторов в цикле заряд-разряд может в несколько раз превышать срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов. С точки зрения защиты окружающей среды, угольно-свинцово-кислотные аккумуляторы экологически безопасны и могут обеспечить 100% переработку аккумуляторов. Основные преимущества данной сетевой структуры заключаются в следующем:
Обеспечивают реакционные центры: на поверхности этих углеродных частиц образуются новые реакционные центры; Сформируйте проводящую сеть для уменьшения поляризации; Сформировать меньшую и однородную сеть массообмена, чтобы способствовать равномерному протеканию электрохимической реакции на поверхности и внутри электрода, тем самым уменьшая эффект концентрированного осаждения PbSO4 на поверхности; Будучи гетерогенным материалом, он препятствует росту частиц PbSO4 и обеспечивает их равномерное распределение. Улучшите емкость и силовые характеристики аккумулятора за счет емкостного эффекта углерода.
Основываясь на приведенной выше структуре сети, преимущества свинцово-углеродных аккумуляторов заключаются в эффективном подавлении тенденции к сульфатации отрицательного электрода, что значительно увеличивает срок службы аккумулятора. Мало того, процесс производства свинцово-угольных аккумуляторов не имеет существенной разницы по сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами. Таким образом, нет необходимости менять уже сложившийся процесс, и легко добиться масштабного производства, особенно для обеспечения длительного срока службы и низкой стоимости аккумуляторных батарей.
Более того, углерод сам по себе обладает хорошей электропроводностью и емкостными характеристиками, поэтому свинцово-углеродные батареи имеют лучшие возможности запуска при низких температурах, возможности приема заряда и высокие токовые характеристики заряда-разряда, чем традиционные свинцово-кислотные батареи. При работе с высоким током: Емкостный углеродный материал играет «буферную» роль. Когда свинцово-углеродный аккумулятор заряжается и разряжается частыми мгновенными сильными токами, ток в основном выделяется или принимается углеродным материалом с емкостными характеристиками. В это время воздействие большого тока, получаемого отрицательным электродом из металлического свинца, невелико, поэтому в отличие от традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов «отрицательная сульфатация» происходит быстро при высоком токе, что эффективно продлевает срок службы аккумулятора. ; при работе при низком токе: в основном он работает за счет отрицательного электрода губчатого провода, чтобы постоянно обеспечивать энергию. Энергия, запасенная в углероде за счет энергии емкости из-за воздействия большого тока, также вступит в реакцию с близлежащим свинцом, и реакция постепенно гомогенизируется.
В продаже свинцово-углеродных аккумуляторов имеется множество типов добавленного углерода: углеродная сажа, активированный уголь, графен, графит, углеродное волокно и углеродные нанотрубки. Основные функции, которые они могут выполнять для свинцово-угольных аккумуляторов, — это электропроводность и теплопроводность; сетчатая пористая структура, обеспечивающая удельную площадь поверхности, необходимую для реакции, и электрическую емкость двойного слоя. Можно сказать, что развитие технологии свинцово-углеродных аккумуляторов предоставило углеродным материалам возможность проявить свои таланты.
Свинцово-углеродный суперконденсаторный аккумулятор
Свинцово-углеродный аккумулятор — это новый тип супераккумулятора, который сочетает в себе свинцово-кислотные аккумуляторы и суперконденсаторы: он не только использует преимущества мгновенной зарядки суперконденсаторов большой емкости, но также использует особые энергетические преимущества свинцово-кислотных аккумуляторов.
Свинцово-углеродный аккумулятор представляет собой смесь асимметричных суперконденсаторов и свинцово-кислотных аккумуляторов, использующих внутреннее параллельное соединение. Являясь новым типом супербатареи, свинцово-углеродная батарея представляет собой комбинацию свинцово-кислотных батарей и суперконденсаторов, что также является своего рода двойной батареей.