1、硅溶膠種類和含量對(duì)鉛酸蓄電池用膠體電解質(zhì)的影響,姓名： 導(dǎo)師： 日期：,內(nèi)容提綱,選題的意義,凝膠強(qiáng)度與觸變性能佳,與AGM隔板具有良好的匹配性,制備、儲(chǔ)運(yùn)、灌注工藝簡(jiǎn)單,能延長(zhǎng)蓄電池使用壽命,低溫啟動(dòng)性能好,無(wú)液體與凝膠分離，防止了漏酸,凝膠時(shí)間易控制,選題的意義,SiO2的含量,SiO2的顆粒大小,雜質(zhì)Na2O、Cl-、Fe3+,硅溶膠,實(shí)驗(yàn)部分,紅外光譜儀,掃描電鏡儀,烏氏粘度計(jì),攪拌器,Autolab 電化學(xué)系統(tǒng),電泳儀,實(shí)驗(yàn)部分,1、三種硅溶膠性能的比較,1.1、硅溶膠原樣的物理表征,1.2、硅溶膠配膠后的物理表征,紅外光譜測(cè)定Zeta電位測(cè)定 SEM分析,1.3、硅溶膠配膠后的 電

2、化學(xué)測(cè)試,阻抗測(cè)試 （0.96） 析氫測(cè)試 析氧測(cè)試 （1.30.7）,粘度的測(cè)定,2、深圳產(chǎn)硅溶膠配制成膠體電解質(zhì) 的最佳含量探究,實(shí)驗(yàn)部分,2. 1 、硅溶膠配膠后的物理表征,2. 2 、硅溶膠配膠后的 電化學(xué)測(cè)試,阻抗測(cè)試 （-0.96） 析氫測(cè)試 析氧測(cè)試 （-1.3-0.7） （0.61.6）,（膠體電解質(zhì)中SiO2含量分別為0%、2.5%、 5%、7.5%、10%）,粘度的測(cè)定,1、三種硅溶膠原樣的物理表征,1.1、硅溶膠原樣粉末的紅外測(cè)試,由圖可知，三種硅溶膠的紅外特征峰基本一致，1116 cm-1和812cm-1處分別為Si-O-Si鍵的反對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，471cm-

3、1處的吸收峰則對(duì)應(yīng)于Si-O-Si鍵的彎曲振動(dòng)吸收峰。,1.2、硅溶膠原樣粉末的Zeta電位測(cè)定,Zeta電位值的絕對(duì)值越高，膠體分散體系越穩(wěn)定，即膠液分散均一，越不容易聚沉。,1、三種硅溶膠原樣的物理表征,由圖可知，2#骨架非常疏松，其組成骨架的顆粒大小也勻，只有部分團(tuán)聚，粒徑最小，粒徑尺寸為22nm左右；而1#主要成塊狀團(tuán)聚，分布不均勻，粒徑尺寸為27nm ；3#可以看出二氧化硅顆粒呈球狀，分布不太均勻，粒徑尺寸為55nm左右，粒徑在三種溶膠最大。,1.3、硅溶膠粉末的SEM分析,1、三種硅溶膠原樣的物理表征,2、三種硅溶膠配膠后的物理表征,由圖可知，gel2#的粘 度最小，流動(dòng)性最好。,

4、2.1、粘度測(cè)定,3、三種硅溶膠配膠后的電化學(xué)測(cè)試,由圖發(fā)現(xiàn)，gel2#的 開(kāi)路電位阻抗最小，生成的硫酸鉛最少，最利于電解液內(nèi)部 電子的傳遞。,3.1、開(kāi)路電位（-0.96V）下的阻抗測(cè)試,3、三種硅溶膠配膠后的電化學(xué)測(cè)試,3.2、析氫反應(yīng),由圖可知，gel2#的阻 抗最大，能很好地抑制 析氫反應(yīng)，最大程度地 減少電池的自放電。,3、三種硅溶膠配膠后的電化學(xué)測(cè)試,3.3、析氧反應(yīng),由圖可知，gel2#的 阻抗最大，能很好地 抑制析氧反應(yīng)，最大 程度地減少對(duì)正極板 柵的腐蝕。,從圖可知，gel2#的鉛 與硫酸鉛的氧化還原 電流、氧化還原電量 均最大。,3、三種硅溶膠配膠后的電化學(xué)測(cè)試,3.4、C

5、V（-1.3V0.7V）,4.1、粘度測(cè)定,4、深圳產(chǎn)硅溶膠配制成不同SiO2含量膠體電解質(zhì)的物理表征,由圖可知，隨著膠體 電解質(zhì)中SiO2含量的 增加，粘度增加。當(dāng) SiO2含量大于7.5%， 粘度迅速增大。,5、深圳產(chǎn)硅溶膠配制成不同SiO2含量膠體電解質(zhì)的電化學(xué)測(cè)試,由圖發(fā)現(xiàn)，2.5%2#的 開(kāi)路電位阻抗最小， 生成的硫酸鉛最少， 最利于電解液內(nèi)部 電子的傳遞。,5.1、開(kāi)路電位（-0.96V）下的阻抗測(cè)試,5、深圳產(chǎn)硅溶膠配制成不同SiO2含量膠體電解質(zhì)的電化學(xué)測(cè)試,由圖可知，2.5%2#、 5%2#的阻抗最大，能 很好地抑制析氫反應(yīng)， 最大程度地減少電池 的自放電。,5.2、析氫反應(yīng)

6、,5、深圳產(chǎn)硅溶膠配制成不同SiO2含量膠體電解質(zhì)的電化學(xué)測(cè)試,由圖可知，2.5%2#的 阻抗最大，能很好地 抑制析氧反應(yīng)，最大 程度地減少對(duì)正極板 柵的腐蝕。,5.3、析氧反應(yīng),5、深圳產(chǎn)硅溶膠配制成不同SiO2含量膠體電解質(zhì)的電化學(xué)測(cè)試,從圖可知，2.5%2#的鉛 與硫酸鉛的氧化還原 電流、氧化還原電量 均最大。,5.4、CV（-1.3V0.7V）,5、深圳產(chǎn)硅溶膠配制成不同SiO2含量膠體電解質(zhì)的電化學(xué)測(cè)試,由圖可知 ，2.5%2#的 氧化峰的峰電流最小， 說(shuō)明了在充電過(guò)程中 能有效地抑制析氧反 應(yīng)，同時(shí)使得正極硫 酸鉛氧化為二氧化鉛 的反應(yīng)較難進(jìn)行，起 到減少對(duì)正極板柵的 腐蝕的作用。,5.5、CV（0.6V1.6V）,結(jié)論,通過(guò)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)、深圳產(chǎn)、上海產(chǎn)硅溶膠原樣的物理表征和配制成SiO2含量相同膠體電解質(zhì)的電化學(xué)測(cè)試，得出深圳