[发明专利]高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料及制备方法，属于蓄电池领域。

背景技术

铅酸蓄电池，指电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。铅酸蓄电池凭借其电压稳定、价格便宜等优点，得到了较为广泛的应用。但铅酸蓄电池的缺点也较为明显，例如：比能量偏低、循环寿命不长、电池笨重、耗铅量大等。

因此有必要设计一种高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料及制备方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种电池放电容量高、循环寿命长、高倍率性能良好、适合工业化生产的高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料及制备方法。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料，所述高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料由以下成分按照质量配比组成：

进一步地，所述高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料由以下成分按照质量配比组成：一氧化铅93.8％；磷酸镁2％；碳纳米管粉末0.2％；磷酸铅2％；磷酸锂2％。

本发明还提供一种制备高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料的方法，包括以下步骤：步骤一：将一氧化铅、磷酸镁、碳纳米管粉末、磷酸铅以及磷酸锂混合均匀，得到混合物A；步骤二：将混合物A加入至球磨容器中，进行球磨，得到混合均匀的混合物B；步骤三：将混合物B加入至马弗炉，以15-35℃/min加热速率升温，于350-550℃恒温培烧60-80min，然后以15-35℃/min降温速度冷却至室温，制得搀杂磷酸铅锂镁粉末；步骤四：将搀杂磷酸铅锂镁粉末进行球磨，成粒度为100-400目的粉末，即可得到高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料。

进一步地，步骤二中，球磨的时间为6-8小时。

进一步地，步骤一中各组分的质量配比为：一氧化铅92～94％；磷酸镁1～3％；碳纳米管粉末0.1～0.3％；磷酸铅1～3％；磷酸锂1～3％。

进一步地，步骤一中各组分的质量配比为：一氧化铅93.8％；磷酸镁2％；碳纳米管粉末0.2％；磷酸铅2％；磷酸锂2％。

本发明具有以下有益效果：

通过本发明提供的高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料的制备方法制备出来的高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料，其制作的电池具有放电容量高、循环寿命长、高倍率性能良好、适合工业化生产等有益效果。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料，所述高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料由以下成分按照质量配比组成：

在本较佳实施例中，所述高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料由以下成分按照质量配比组成：一氧化铅93.8％；磷酸镁2％；碳纳米管粉末0.2％；磷酸铅2％；磷酸锂2％。所述磷酸锂的密度采用1.30克/毫升。

本发明还提供一种制备高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料的方法，包括以下步骤：

步骤一：将一氧化铅、磷酸镁、碳纳米管粉末、磷酸铅以及磷酸锂混合均匀，得到混合物A；其中，各组分的质量配比为：一氧化铅92～94％；磷酸镁1～3％；碳纳米管粉末0.1～0.3％；磷酸铅1～3％；磷酸锂1～3％。在本较佳实施例中，各组分的质量配比为：一氧化铅93.8％；磷酸镁2％；碳纳米管粉末0.2％；磷酸铅2％；磷酸锂2％。

步骤二：将混合物A加入至球磨容器中，进行球磨，球磨的时间为6-8小时，得到混合均匀的混合物B；

步骤三：将混合物B加入至马弗炉，以15-35℃/min加热速率升温，于350-550℃恒温培烧60-80min，然后以15-35℃/min降温速度冷却至室温，制得搀杂磷酸铅锂镁粉末；

步骤四：将搀杂磷酸铅锂镁粉末进行球磨，成粒度为100-400目的粉末，即可得到高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料。

利用上述高能铅蓄电池磷酸铅锂镁负极材料制备了磷酸铅锂镁负极材料电池，分别为1#电池、2#电池、3#电池和4#电池。上述四组电池以及传统铅酸蓄电池在同一条件下，做倍率3C放电实验，其实验数据分别如表一至四所示。

1#电池，10小时率放电对比数据，如表一所示：