一种含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106129346A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610459840.3H01M10/06(2006.01)(22)申请日2016.06.23(71)申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人雷琦戴贵平严小玲蒋邦邦曾哲灵(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/57(2006.01)H01M4/587(2010.01)H01M4/62(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料及其制备方法(57)摘要一种含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料及其制备方法，材料的组分：铅粉、硫酸、去离子水、聚丙烯腈纤维、膨胀剂、复合碳材料；制备方法包括：①将复合碳材料预处理；②将步骤①中所得的物质与无水乙醇在搅拌器中混合均匀；③将铅粉、去离子水、聚丙烯腈纤维与膨胀剂在搅拌器中混合均匀；④将步骤③所得的混合物与硫酸、去离子水在和膏机中混合均匀；⑤在步骤④结束1h内，加入步骤②中制备的混合物，在和膏机中搅拌混合均匀；⑥当铅膏温度低于40℃，可进行停机检测，当视比重在4.1～4.3g/cm3且针入度在21～22环时，进行涂板。本发明降低了充放电极化、提高了储能性能和负极充放电活性、延长电池使用寿命。CN106129346ACN106129346A权利要求书1/1页1.一种含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料，其特征是包括以下组分：铅粉、硫酸、去离子水、聚丙烯腈纤维、膨胀剂、复合碳材料；其中，硫酸的质量百分比为铅粉的6%～9%、去离子水的质量百分比为铅粉的10%～15%、聚丙烯腈纤维的质量百分比为铅粉的0.05%～0.12%、膨胀剂的质量百分比为铅粉的0.8%～2.5%、复合碳材料的质量百分比为铅粉的0.2%～0.6%；所述的膨胀剂的组分为木素磺酸钠、腐植酸、硫酸钡；其配比为：木素磺酸钠的质量百分比为铅粉0.1%～0.5%，腐植酸的质量百分比为铅粉的0.2%～0.5%，硫酸钡的质量百分比为铅粉的0.5%～1.5%；所述的复合碳材料的组分为成份与配比为：活性碳或者乙炔黑或者多种普通碳材料的质量百分比为铅粉0.1%～0.3%，碳纳米葫芦结构材料的质量百分比为铅粉的0.1%～0.3%。2.根据权利要求1所述的含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料，其特征是所述的硫酸的质量浓度为98.3%。3.根据权利要求1所述的含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料，其特征是所述的硫酸钡为超细硫酸钡。4.根据权利要求1所述的含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料，其特征是所述的复合碳材料中的碳纳米葫芦结构材料的外径为5nm～100nm。5.权利要求1-4中的任一权利要求所述的含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：①将复合碳材料预处理，用去离子水润湿复合碳材料，去离子水与复合碳材料的质量比为2～8:1，润湿后在超声清洗器中超声震荡30min～5h；②将步骤①中所得的物质与无水乙醇在搅拌器中混合均匀，无水乙醇与水的体积比为2～3:1，无水乙醇与复合碳材料的质量比为1～5:1；③将铅粉、去离子水、聚丙烯腈纤维与膨胀剂在搅拌器中混合均匀，搅拌时间为30min～5h；④将步骤③所得的混合物与硫酸、去离子水在和膏机中混合均匀，搅拌时间为30min～5h；⑤在步骤④结束1h内，加入步骤②中制备的混合物，在和膏机中搅拌30min～5h；⑥当铅膏温度低于40℃，停机检测，当视比重在4.1～4.3g/cm3且针入度在21～22环时，进行涂板。6.根据权利要求5所述的含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料的制备方法，其特征是所述的搅拌器为行星式球磨机。2CN106129346A说明书1/5页一种含有碳纳米葫芦结构材料的铅酸蓄电池负极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及蓄电池领域，尤其涉及含有碳纳米葫芦结构材料铅酸蓄电池负极材料及其制备方法。背景技术[0002]随着纯电动车和混合电动车的迅速发展，铅蓄电池因为其价格低廉、原料易得、可反复充放电以及安全等特点而被广泛使用。在化学电源中，铅蓄电池是使用最广、产量最大的。正是因为铅蓄电池的需求量大，因此人们对其性能也提出了更高的要求。[0003]目前，因为铅酸蓄电池的大功率充放电的使用寿命短、比功率较低，而不能满足现实生活中对蓄电池的性能要求。导致铅酸蓄电池寿命短和比功率低，主要原因归根于负极，在高密度电流放电情况下，负极产生大量的铅离子进入到电解液，而电解液中的硫酸根离子扩散受到限