[发明专利]一种铅蓄电池用碳胶化木质素及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铅蓄电池用碳胶化木质素及其制备方法，所述铅蓄电池用碳胶化木质素由包括以下重量份的原料制成：气相法纳米二氧化硅3～5份、石墨烯2.5～3.5份、半炭木质素3～4.5份、去离子水10～12份、丙酮5.1～5.6份、硫酸7.5～8.8份、氢氧化钡0.4～0.7份、硅酸铝0.18～0.23份、纳米硫酸钡0.25～0.35份、聚丙烯酰胺0.03～0.05份。本发明的蓄电池用碳胶化木质素应用在铅酸蓄电池中，在提高极板活性物质孔率，增加活性物质表面能的同时，有效地解决了目前电池电化反应过程中由于电解质渗透能力、电极浓差极化大而影响电池容量、大电流放电以及循环寿命的技术难点。

技术领域

本发明涉及电化学电源领域，具体涉及一种铅蓄电池用碳胶化木质素及其制备方法。

背景技术

电池制造业在我国既是传统产业，又是新能源产业的重要组成部分，与新能源汽车、可再生能源、现代电子信息、新材料、装备制造等多个战略性新兴产业关联紧密，在保障国防战略需要，满足大众工作、生活消费多样化需求等方面，具有广泛的应用领域和十分重要的作用。

当今世界，化石燃料的过度消耗以及随之产生的环境问题已成为制约人类社会发展的关键因素，建设高效节能型以及低碳型新型社会成为全球关注的热点。其中大力发展新能源汽车，减少燃油汽车带来的石油消耗和环境污染已成为全球汽车产业转型升级的重点。从2016年北欧国家宣布从2030年起要停止销售传统燃油汽车以后，欧洲、美国、日本等发达国家，包括中国的亚洲国家都逐步的宣布了汽车向电动化、智能化发展的方向和时间表。

半碳木素是集碳素与木质素功效为一体的一种天然有机材料。单独的碳材料添加到蓄电池极板铅膏物质中可起到增加导电性和抑制不可逆硫酸铅形成的作用。单独的木质素添加到蓄电池负极板中可起到细化活性物质晶粒结构，增加活性物表面能，提高电池低温起动能力和延长使用寿命的作用。但碳素材料和木质素的憎水性和游离性又是一种缺陷，对蓄电池保证高容量和长寿命起到了制约的副作用。半碳木素是一种碳材料和木质素的复合材料，在保持碳材料和木质素功效的基础上，通过改善碳材料和木质素的粒子结构，实现了复合粒子的高稳定性和强亲水性。碳胶化木质素应用在铅酸蓄电池，具有高倍率放电性能好、充电接受能力高、寿命长等特点，适用于低速电动汽车、汽车启停系统、储能系统的应用，已成为低速电动汽车应用推广的最佳选择。

但是，目前所使用的铅蓄电池还存在以下问题：迫切需要转型升级的产品，提高铅蓄电池的容量、大电流放电能力，以及延伸铅蓄电池的使用寿命等。

发明内容

基于上述情况，本发明的目的在于提供一种铅蓄电池用碳胶化木质素及其制备方法，可有效解决以上问题。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种铅蓄电池用碳胶化木质素，由包括以下重量份的原料制成：

气相法纳米二氧化硅3～5份、石墨烯2.5～3.5份、半炭木质素3～4.5份、去离子水10～12份、丙酮5.1～5.6份、硫酸7.5～8.8份、氢氧化钡0.4～0.7份、硅酸铝0.18～0.23份、纳米硫酸钡0.25～0.35份、聚丙烯酰胺0.03～0.05份；

其中，所述气相法纳米二氧化硅为德国瓦克化学有限公司原产的型号为N20的气相法纳米二氧化硅；

其中，所述石墨烯为部分氧化石墨烯，所述部分氧化石墨烯中羟基和羧基的相对含量为32％～36％；

其中，所述半炭木质素中碳元素的质量分数为(44±1)％，氢元素的质量分数为(6±0.4)％，氧元素的质量分数为(42.5±1)％；且所述半炭木质素中矿物质灰分的质量分数为(1±0.1)％。