《表5 电极的电位值:铅炭电极添加剂和电解液添加剂的研究》

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《铅炭电极添加剂和电解液添加剂的研究》


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注:(1)(2)(3)同表3所注;(4)E0是相对于Hg/Hg2SO4电极的稳定电位;(5)E1是相对于Hg/Hg2SO4电极的析氢电位。(6)Epa是硫酸铅转化为铅的还原峰电位。(7)Epc是铅转化为的硫酸铅氧化峰电位。(8)△E为还原峰与氧化峰的差值。

图6是传统铅酸电池负极和铅炭电极循环伏安曲线。图中,-1.05 V左右是硫酸铅的还原,-0.86 V左右是铅的阳极氧化。随着模拟电池负极中或电解液中添加剂所占质量分数增加,电极的稳定电位有所正移。传统铅酸电池负极和铅炭电极的析氢电位相对于Hg/Hg2S O4电极分别为-1.3926 V、-1.3418 V,电极的析氢过电位逐渐正移,不利于抑制氢气的析出。由于在硫酸溶液体系下,炭材料的析氢过电位较低,造成铅炭负极的整体析氢过电位降低,因此控制充电终止电压,防止析氢是保证铅炭铅炭电极电池性能的重要保证。由表5中析氢电位数值可知:铅炭电极中加入质量分数为0.4%的无机添加剂G,同时在电解液中加入质量分数为0.04%的有机添加剂V时,铅炭电极具有与传统铅酸电池负极相近的析氢电位。由图6和图7的循环伏安曲线可得出电极的氧化还原电位Epa和Epc。由Epa值可知:添加剂的加入使硫酸铅转化为铅的还原峰电位右移,因此有利于二价铅的还原,即有利于充电过程中活性物质的转化;由△E的值可知:铅炭电极的氧化还原峰电位差相对于传统铅酸电池负极铅电极增大,而铅炭电极和电解液同时加入添加剂减小了氧化还原峰电位差,即提高了充放电反应的可逆性。