一种铅碳电池负极材料及制备方法技术

本发明专利技术提出一种铅碳电池负极材料及制备方法，采用水热反应制备铅基金属‑有机骨架配体，再粘附糖类溶液后，在氨气环境中，高温处理，获得活性炭/铅基复合材料，进一步与水、硫酸及添加剂充分混合得到膏状负极材料。糖类物质在无氧条件下分解为纳米活性炭颗粒，进入铅基MOFs的孔隙，通过MOFs材料的限域效应，提高了活性炭的分散性，同时在焙烧过程中MOFs结构分解，在活性炭表面嫁接氨基，在电池工作过程中抑制氢气的析出和加速铅与硫酸铅的转化，克服了在制备过程中各组分原料在铅粉中混合均匀性难以保证，析氢抑制效果不佳的缺陷，从而延长了电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种铅碳电池负极材料及制备方法
本专利技术涉及铅碳电池材料领域，具体涉及一种铅碳电池负极材料及制备方法。
技术介绍
随着社会的快速进步和科技的高速发展，尤其是其他新能源的发展，对目前铅酸电池的技术提出了新的要求和挑战。传统铅酸电池在高倍率部分荷电态下循环使用情况下，电池会很快因为负极活性物质在充放电过程中形成颗粒粗大的硫酸铅结晶而导致负极不可逆硫酸盐化。铅碳电池是在铅酸电池基础上，对负极的铅电极进行碳基复合，在电池在频繁的瞬时大电流充放电工作时，由具有电容特性的炭材料释放或接收电流，从而抑制负极的硫酸盐化，延长使用寿命的新型电池。相较于普通铅酸蓄电池，铅碳电池具有充电能力约为铅酸蓄电池十倍、循环寿命约为铅酸电池四到八倍、比能量高、安全环保节能等优点。目前铅碳电池结构主要分为外并式、内并式和内混式。外并式是由外层二氧化铅正极、内层的纯铅负极和中央的碳电容负极构成的电极电池；内并式采用的是利用隔板将二氧化铅正极和纯铅负极、碳制电极分离的结构；内混式与内并式结构相近，其负极仅为一块由纯铅和碳素制成的极板。铅碳电池比传统铅酸电池在性能上有很大改进，比于铅酸电池，铅炭电池负极中加入了高比表面积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅碳电池负极材料的制备方法，其特征在于，采用水热反应制备铅基金属‑有机骨架配体，再粘附糖类溶液后，在氨气环境中，高温处理，获得活性炭/铅基复合材料，与水、硫酸及添加剂充分混合搅拌制备为膏状，具体制备方法如下：（1）按重量份称取60‑75份醋酸铅，2‑5份1,3间苯二甲酸，2‑5份二苯砜‑4,4’‑二甲酸，20‑40份糖类物质，及适量蒸馏水；（2）将所述醋酸铅、1,3间苯二甲酸和二苯砜‑4,4’‑二甲酸分别溶于三份蒸馏水中，控制浓度分别为0.3‑1.8mol/L、0.5‑1.9mol/L和0.1‑0.3mol/L，将三份溶液加入聚四氟乙烯反应槽中，进行水热反应，控制水热反应的温度为150...

【技术特征摘要】
1.一种铅碳电池负极材料的制备方法，其特征在于，采用水热反应制备铅基金属-有机骨架配体，再粘附糖类溶液后，在氨气环境中，高温处理，获得活性炭/铅基复合材料，与水、硫酸及添加剂充分混合搅拌制备为膏状，具体制备方法如下：（1）按重量份称取60-75份醋酸铅，2-5份1,3间苯二甲酸，2-5份二苯砜-4,4’-二甲酸，20-40份糖类物质，及适量蒸馏水；（2）将所述醋酸铅、1,3间苯二甲酸和二苯砜-4,4’-二甲酸分别溶于三份蒸馏水中，控制浓度分别为0.3-1.8mol/L、0.5-1.9mol/L和0.1-0.3mol/L，将三份溶液加入聚四氟乙烯反应槽中，进行水热反应，控制水热反应的温度为150-200℃，水热反应时间为48-60h，之后缓慢降低至室温，干燥获得粉末状铅基金属-有机骨架配体；（3）配制糖类水溶液，所述糖类物质的浓度为0.1-0.8mol/L，待糖类物质全部溶解于水中后，将所述粉末状铅基金属-有机骨架配体浸渍于糖类水溶液中静置12h，取出后，经过冷冻干燥，得到糖类物质包覆的铅基金属-有机骨架复合材料；（4）将所述糖类物质包覆的铅基金属-有机骨架复合材料置于350℃和氨气气氛下进行预烧3-5h，之后进行高温焙烧，获得活性炭/铅基复合材料，将所述活性炭/铅基复合材料与去离子水、硫酸及添...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，廖健淞，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51