Для цитирования:
Данилова В. О., Бурашникова М. М., Храмкова Т. С., Гриценко С. Д., Самсонова К. А., Жданок С. А., Казаринов И. А. Структурные и электрохимические характеристики пористых свинцовых электродов с добавкой наноструктурированного углерода // Электрохимическая энергетика. 2019. Т. 19, вып. 2. С. 105-?. DOI: 10.18500/1608-4039-2019-19-2-105-115, EDN: UVIACX
Структурные и электрохимические характеристики пористых свинцовых электродов с добавкой наноструктурированного углерода
Изучено влияние углеродных материалов двух типов – многостенных углеродных нанотрубок («Арт-нано» марки НСУ «С» (ТУ БУ 690654933.001.-2011)) и многослойного графена («Арт-нано ГТ» (ТУ БУ 691460594.004–2017) – и их модификаций путем обработки озоном и диметилформамидом (производитель ООО «Перспективные исследования и технологии, Республика Беларусь) на структурные характеристики, ёмкость и коэффициент использования активной массы отрицательного электрода свинцово-кислотного аккумулятора. Получено, что наиболее высокие коэффициенты использования активной массы наблюдаются при использовании углеродных материалов «Арт-нано» марки НСУ «С» и «Арт-нано ГТ», обработанных диметилформамидом. Введение углеродных добавок оказывает влияние на пористую структуру электродов: повышается доля мелких пор, общая пористость и удельная поверхность электродов.
1. Moseley P. T., Nelson R. F., Hollenkamp A. F. The role of carbon in valve-regulated lead–acid battery technology Review Article // J. Power Sources. 2006. Vol. 157, iss. 1. P. 3–10. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.02.031
2. Nakamura K., Shiomi M., Takahashi K., Tsubota M. Failure modes of valve-regulated lead / acid batteries // J. Power Sources. 1996. Vol. 59, iss. 1–2. P. 153–157 DOI: https://doi.org/10.1016/0378-7753(95)02317-8
3. Hollekamp A. F., Baldsing W. G. A., Lau S., Lim O. V., Hewnham R. H., Rand D. A. J. et al. ALABC project NI.2, final report 2002. Advanced Lead-Acid Battery Consortium, Research Triangle Park, NC, USA, 2002.
4. Shiomi M., Funato T., Nakamura K., Takahashi K., Tsubota M. Effects of carbon in negative plates on cycle-life performance of valve-regulated lead-acid batteries // J. Power Sources. 1997. Vol. 64, iss. 1–2. P. 147–152. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-7753(96)02515-3
5. Moseley P. T. Consequences of including carbon in the negative plates of Valve-regulated Lead–Acid batteries exposed to high-rate partial-state-of-charge operation // J. Power Sources. 2009. Vol. 191, iss. 1. P. 134–138. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.08.084
6. Lam L. T., Phyland C. G., Rand D. A. J., Vella D. G., Vu L. H. ALABC project N3.1, final report 2002. Advanced Lead-Acid Battery Consortium, Research Triangle Park, NC, USA, 2002.
7. Fernandez M., Valenciano J., Trinidad F., Munoz N. The use of activated carbon and graphite for the development of lead-acid batteries for hybrid vehicle applications // J. Power Sources. 2010. Vol. 195, iss. 14. P. 4458–4469. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.12.131
8. Boden D. P., Loosemore D. V., Spence M. A., Wojcinski T. D. Optimization studies of carbon additives to negative active material for the purpose of extending the life of VRLA batteries in high-rate partial-state-of-charge operation // J. Power Sources. 2010. Vol. 195, iss. 14. P. 4470–4493. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.12.069
9. Moseley P. T., Rand D. A. J., Davidson A., Monahov B. Understanding the functions of carbon in the negative active-mass of the lead–acid battery : A review of progress // J. Energy Storage. 2018. Vol. 19. P. 272–290. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2018.08.003
10. Pavlov D., Nikolov P. Capacitive carbon and electrochemical lead electrode systems at the negative plates of lead acid batteries and elementary processes on cycling // J. Power Sources. 2013. Vol. 242. P. 380–399. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2013.05.065
11. Данилова В. О., Бурашникова М. М., Гриценко С. Д., Самсонов М. А., Казаринов И. А. Влияние добавок углерода с различной структурой к активной массе отрицательной электрода свинцово-кислотного акумулятора на его разрядные характеристики // Электрохимическая энергетика. 2016. Т. 16, № 1. С. 10–16. DOI: http://dx.doi.org/10.18500/1608-4039-2016-1-10-16
12. Вольфкович Ю. М., Багоцкий В. С., Сосенкин В. Е., Школьников Е. И. Методы эталонной порометрии и возможные области их применения в электрохимии // Электрохимия. 1980. Т. 16, вып. 8. С. 1620–1653.