[發明專利]一種鉛碳電池負極及其制備和應用

在審

• 申請號: 201711213003.3
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN109841833A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 閻景旺;張華民;席耀寧;李先鋒;王再紅;霍玉龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所;風帆有限責任公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/14;H01M4/20;H01M10/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種鉛碳電池負極，負極包括鉛材料，其特征在于：負極中含有0.1～50wt％的改性碳纖維，所述的改性碳纖維通過將碳纖維先進行活化，再進行毒化而得到；優選的改性碳纖維含量為0.5～5wt％，更優選的改性碳纖維含量1～3wt％；

活化是將碳纖維置于CO₂氣體爐中在600～900℃下焙燒30min～24h；毒化是將活化碳纖維與析氫抑制劑均勻混合，在惰性氣氛中于100～500℃下處理10min～24h；

其中，析氫抑制劑為含有金屬鉛、錫、鈰、銦、鉍、釤的可溶性鹽的水溶液中的一種或二種以上，可溶性鹽為硝酸鹽、醋酸鹽、乙酸鹽中的一種或二種以上，濃度為0.1wt％～對應金屬可溶性鹽的飽和濃度；

惰性氣氛為氮氣、氬氣、氨氣中的一種或二種以上。

2.一種如權利要求1所述鉛碳電池負極的制備方法，其特征在于：所述負極通過如下步驟制備，

(1)取鉛粉100質量份、硫酸鋇和木素混合物作為添加劑0.1-10質量份、改性碳纖維0.1～50質量份攪拌干混3～5min，使各組分充分混勻，得到混合粉料；添加劑中硫酸鋇和木素混合質量比為1:100～100:1。

(2)在混合粉料中加入10～21質量份去離子水，攪拌3～6分鐘，然后緩慢加入密度1.1～1.4g/cm³的4～100質量份硫酸攪拌均勻得到負極鉛膏；

(3)將鉛膏刮涂到板柵上，經固化干燥得到鉛碳電池負極片；負極片上活性物質厚度為0.1～10mm；固化溫度為10～100℃，相對濕度為10～100％，固化時間為1-50h；干燥溫度為10～200℃，相對濕度為0～80％，干燥時間為1～50h。

3.一種如權利要求1所述的負極的應用，其特征在于：作為負極應用于鉛碳電池中。

4.根據權利要求3所述的應用，其特征在于：作為負極應用于內混型鉛碳電池，更優選用于起停或儲能用內混型鉛碳電池。