[發(fā)明專利]一種鉛膏、電池極板及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111224097B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張易寧;陳成偉;陳遠(yuǎn)強(qiáng);劉永川;苗小飛;張祥昕;林俊鴻;陳素晶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號: H01M4/57
• 分類號: H01M4/57;H01M4/62;H01M4/14;H01M10/06
• 代理公司: 北京元周律知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩;楊曉云

本申請公開了一種鉛膏、電池極板及其制備方法和應(yīng)用，所述鉛膏的原料包含木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料；其中，所述木質(zhì)素基化合物選自木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種。所述鉛膏用于鉛酸電池或鉛碳電池或鉛炭電池電極板，具有良好的導(dǎo)電性及電容性，改善電極的硫酸鹽化問題，有效降低電極極化，提高鉛酸電池的充放電循環(huán)壽命和電池比容量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種鉛膏、電池極板及其制備方法和應(yīng)用，屬于鉛酸電池或鉛碳電池或鉛炭電池添加劑領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉛酸電池由于其安全性高、價格低廉、可回收性高等優(yōu)點(diǎn)在汽車啟動、通訊基站、工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是市場占有率最高的電池。但鉛酸電池在高倍率荷電狀態(tài)下工作，其電極表面會形成致密的硫酸鉛晶體，導(dǎo)致電極硫酸鹽化，從而電極利用率低，充放電循環(huán)壽命短。為了改善電極硫酸鹽化，研究添加木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽等新型膨脹劑以替換現(xiàn)有的腐殖酸等，降低硫酸鉛晶體的致密性。然而木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽等容易吸附在鉛表面，阻礙其充電，并不能有效高鉛酸電池的充放電循環(huán)壽命。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種鉛膏，該鉛膏中包含的原料包含木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料，其用于鉛酸電池具有很好的充放電性能。

本申請利用導(dǎo)電聚合物對木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽等木質(zhì)素基化合物進(jìn)行改性，使其不僅發(fā)揮膨脹劑作用，同時具有良好導(dǎo)電性和電容性，改善電極的硫酸鹽化問題，有效降低電極極化，提高鉛酸電池的充放電循環(huán)壽命和電池比容量。

相對于二維片狀結(jié)構(gòu)的石墨烯/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料,本申請中木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料，可以形成三維結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，不僅可以提高電極的導(dǎo)電性,而且有利于電解液在電極內(nèi)部的擴(kuò)散，從而減小電池的極化現(xiàn)象，提高電池的循環(huán)壽命。

所述一種鉛膏，其特征在于，所述鉛膏的原料包含木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料；

其中，所述木質(zhì)素基化合物選自木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種。

可選地，所述鉛膏的原料還包括鉛粉；

其中，所述鉛膏的原料中木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的質(zhì)量為鉛粉質(zhì)量的0.05～0.5％。

可選地，所述鉛膏的原料中木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的質(zhì)量為鉛粉質(zhì)量的0.12～0.3％。

可選地，所述鉛膏的原料中木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的質(zhì)量為鉛粉質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)上限選自0.1％、0.15％、0.2％、0.25％或0.3％；下限選自0.05％、0.1％、0.12％、0.15％、0.2％或0.25％。

可選地，所述木質(zhì)素磺酸鹽包含木質(zhì)素磺酸銨、木質(zhì)素磺酸鉀、木質(zhì)素磺酸鈉中的至少一種；

所述導(dǎo)電聚合物選自聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔、聚苯撐、聚苯撐乙烯、聚雙炔、聚吡咯衍生物、聚苯胺衍生物、聚噻吩衍生物、聚乙炔衍生物、聚苯撐衍生物、聚苯撐乙烯衍生物、聚雙炔衍生物中的至少一種。

作為其中一種具體的實(shí)施方式，所述導(dǎo)電聚合物包含聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等及其衍生物中的一種或多種；

木質(zhì)素磺酸鹽包含木質(zhì)素磺酸銨、木質(zhì)素磺酸鉀、木質(zhì)素磺酸鈉中的一種或多種。

可選地，所述木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的制備方法包括：

由含有導(dǎo)電聚合物單體、木質(zhì)素基化合物和氧化劑的原料，制備得到所述木質(zhì)素基化合物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料。

可選地，所述反應(yīng)在攪拌條件下進(jìn)行。

可選地，所述氧化劑包含三氯化鐵、過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過氧化氫、高錳酸鉀、硫酸鐵、重鉻酸鉀、對甲苯磺酸鐵、氯化銅、二氧化錳中的至少一種。