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一种高强度胶体电解质及其制备方法技术

技术编号:13306340 阅读:152 留言:0更新日期:2016-07-10 01:32
本发明专利技术公开一种高强度胶体电解质及其制备方法,属于铅酸蓄电池技术领域。该胶体电解质的组成包括胶凝剂、硫酸及有助于改善电池电化学性能的添加剂硫酸钠,其中,所述胶凝剂是由气相二氧化硅和纳米二氧化硅水溶胶混合组成,利用它们之间的协同效应,通过控制它们之间的配比可高效调节气相二氧化硅胶体电解质的凝胶强度,从而在较少二氧化硅用量的条件下形成高强度的凝胶电解质,大大降低了成本,并可改善离子的传递,有利于提升电池性能。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于铅酸蓄电池
,具体涉及一种高强度胶体电解质及其制备方法

技术介绍

铅酸蓄电池应用广泛,在世界范围内产值产量都居各类化学电源首位。采用胶体电解质是对铅酸蓄电池的重要革新,使其焕发新的生机。此项技术革新是利用二氧化硅的表面羟基在硫酸根桥联作用下,形成三维网状结构,从而固定住硫酸电解液,使其由液态转变为凝胶态。胶体电解液可以有效防止硫酸分层,使铅酸蓄电池充放电平稳,电池起动性能和耐深放电性能得到很好提升,也有效延长了电池循环寿命。
气相二氧化硅是当前用于胶体蓄电池的主流胶凝剂,国内外大型胶体蓄电池厂家均采用它作为胶凝剂,但其价格昂贵,生产成本高。以气相二氧化硅制备胶体电解质,气相二氧化硅含量越高,胶体电解质凝胶微孔的直径和体积越小,反应物离子扩散越困难,进而影响电池的性能。一般来讲,胶体电解质中胶凝剂的含量应该尽可能地低,以此来优化孔隙率,但二氧化硅含量也不能太低,否则形成的三维网络结构不稳定,失去固定硫酸电解液的能力,国内外专利中所用气相二氧化硅含量一般为4%~10%。
近年来不少研究者提出用不同类型的二氧化硅混合作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度胶体电解质,其组成包括胶凝剂、硫酸和硫酸钠,其特征在于:所述胶凝剂是以气相二氧化硅为主体,并在其中添加一定量的纳米二氧化硅水溶胶。

【技术特征摘要】
1.一种高强度胶体电解质,其组成包括胶凝剂、硫酸和硫酸钠,其特征在于:所述胶凝剂是以气相二氧化硅为主体,并在其中添加一定量的纳米二氧化硅水溶胶。
2.根据权利要求1所述高强度胶体电解质,其特征在于:气相二氧化硅占胶凝剂总质量的50~90%,纳米二氧化硅水溶胶占胶凝剂总质量的10~50%;
所述纳米二氧化硅水溶胶的硅含量为15wt%,其颗粒粒径小于5nm。
3.根据权利要求1所述高强度胶体电解质,其特征在于:所述胶体电解质在20℃时的密度为1.20~1.30g/mL,其总硅含量为1~5wt%。
4.一种如权利要求1所述高强度胶体电解质的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)在硫酸中加入硫酸钠混合后,预冷至0~10℃;
2)将气相二氧化硅加水溶解后,利用剪切分散得到气相二氧化硅分散液;
3)将气相二氧化硅分...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵剑曦刘艳
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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