مطالعه پیشرفت ها در فناوری الکترود التراباتری و ساخت الکترود منفی کامپوزیت سرب/کربن با ساختار لایه ای

با توسعه فناوری و حرکت به سوی خودروهای الکتریکی هیبریدی، نیاز به توسعه باتر یهای سرب-اسیدی با عملکرد و طول عمر بالا بیش از پیش خود را نمایان ساخته است. التراباتری ها در سال ۲۰۰۶ معرفی شد ند که در آنها الکترود منفی متشکل از یک الکترود ابرخازنی از جنس مواد فعال کربنی و یک الکترود منفی سرب-اسیدی مرسوم است. التراباتری ها با بهره مندی از مزایای وجود مواد کربنی در الکترود منفی از جمله بهبود هدایت الکتریکی الکترود، اشتراک جریان های شارژ و دشارژ با الکترود منفی سرب-اسیدی و محدود نمودن رشد کریستال های ۴PbSO سبب افزایش طول عمر باتری شده اند. در این پژوهش ابتدا توسعه فناوری ساخت الکترودهای التراباتری با مطالعه اسناد پتنت دنبال شد و کشورها و شرکت های پیشرو در حوزه فناوری التراباتری مشخص شدند. بر اساس مطالعات اسناد پتنت و با درنظر گرفتن تکنولوژی کنونی خطوط باتری سرب-اسیدی در کشور، یک ساختار الکترودی و یک فرمولاسیون مخلوط ماده فعال کربنی برای ساخت الکترود منفی التراباتری انتخاب شد و بر مبنای آن یک الکترود منفی کامپوزیت سرب/کربن با ساختار لایه ای تهیه شد. الکترود تهیه شدهپس از بررسی های فیزیکی بر روی کیفیت لایه کربنی و بهینه سازی فرمولاسیون مخلوط ماده کربنی، به لحاظ عملکرد الکتروشیمیایی با الکترود منفی سرب-اسیدی مرسوم مقایسه شد. نتایج نشان دادند که چسبندگی لایه ماده فعال کربنی به بستر سربی و نیز میزان زایش گاز هیدروژن دو پارامتر مهم برای دستیابی به الکترود منفی التراباتری با طول عمر بالا است.

Keywords:

باتری سرب-اسیدی , التراباتری , الکترود منفی سرب-اسیدی , الکترود کامپوزیت کربن/سرب