【摘 要】
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铅酸电池因具有成本和安全性方面的优势被广泛应用于储能领域。然而当铅酸电池在实际应用时,负极在部分荷电状态（Partical-state-of charge operation,PSo C）下很容易发生不可逆硫酸盐化现象,大大限制了使用寿命。和传统铅酸电池相比,铅炭电池可以明显抑制负极硫酸盐化,但是铅炭电池中的碳材料具有较低的析氢过电位,很容易加剧析氢反应。因此,为了解决析氢问题,有必要对碳材料本身
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铅酸电池因具有成本和安全性方面的优势被广泛应用于储能领域。然而当铅酸电池在实际应用时,负极在部分荷电状态（Partical-state-of charge operation,PSo C）下很容易发生不可逆硫酸盐化现象,大大限制了使用寿命。和传统铅酸电池相比,铅炭电池可以明显抑制负极硫酸盐化,但是铅炭电池中的碳材料具有较低的析氢过电位,很容易加剧析氢反应。因此,为了解决析氢问题,有必要对碳材料本身进行改性,改变碳材料表面的物理化学性质,提高析氢过电位,并用作铅炭电池负极添加剂,抑制负极硫酸盐化,改善电池循环性能。本文以稻壳基电容炭（Rice husk-based capacitive carbon,RHC）为碳材料进行表面改性,研究了改性前后的电化学性能以及用作铅炭电池负极添加剂的电池性能,主要研究工作如下:（1）经HNO3氧化改性后的RHC显著增加了酸性含氧官能团的含量,电容相比于未改性的RHC有所增加。这是因为酸性含氧官能团提高了碳材料表面的润湿性,有利于发生氧化还原反应,产生赝电容。（2）HNO3改性后的RHC有效抑制了析氢。RHC改性前后均具有高比表面积,但HNO3改性后的RHC比表面积减少,增加的含氧官能团堵住了部分微孔,减少了氢气的析出速率。此外,HNO3改性后的RHC表面增加了大量酸性含氧官能团,有利于形成双电层电容,吸附多余的H+,并和H+发生还原反应,产生赝电容,从而减少了发生析氢反应的H+吸附,抑制了析氢反应的发生。（3）HNO3改性后的RHC表面大量的酸性含氧官能团有助于铅沉积,用作铅炭电池负极添加剂时,可以增加铅炭电池负极的电化学活性面积,提高充电接受能力,改善电池循环性能。
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