СИНТЕЗИРАНЕ НА ВЪГЛЕРОДНИ КСЕРОГЕЛОВЕ И ТЯХНОТО ПРИЛОЖЕНИЕ В СИСТЕМИ ЗА СЪХРАНЕНИЕ НА ЕНЕРГИЯ

Трифон Шопов¹, Албена Александрова², Мария Матракова², Борислава Младенова², Антония Стоянова²

¹ ХТМУ, Неорганични и електрохимични технологии и защита от корозия, Бул. Климент Охридски № 8 София, 1756, tr.shopov@gmail.com
² ИЕЕС, Електрохимични източници на ток, София, ул. Акад.Г.Бончев, бл. 10, 1113, albena.aleksandrova@iees.bas.bg

В настоящата работа е изследвано влиянието на въглероден ксерогел (CXG), като добавка в отрицателната активна маса (NAM) на оловния акумулатор, върху електрич-ните характеристики и продължителността на живот при режим на циклиране с висока скорост и частична степен на зареденост (HRPSoC).

Въглеродният ксерогел (CXG) е синтезиран чрез поликондензация на ресорцинол C₆H₆O₂ и формалин 37% р-р. С помощта на NaOH е контролирана рН стойността на разтвора до 6.5. Желирането, втвърдяването и изсушаването на гела е извършено чрез микровълнова обработка. Полученият ксерогел е подложен на допълнителна високо-температурна обработка [1]. Материалът е охарактеризиран структурно и морфологич-но с помощта на трансмисионен електронен микроскоп (ТЕМ), рентгенова дифракция (XRD) и определяне на специфичната повърхност (BET).

Влиянието на избраната добавка CXG върху електрохимичното поведение на от-рицателният електрод e изследвано в лабораторни оловни клетки с една отрицателна и две положителни плочи с номинален капацитет 115 mAh. За сравнение e тествана контролна клетка без въглероден продукт в NAM. Концентрацията на изследваната въглеродна добавка е 0.25% CXG, спрямо количеството оловен оксид. Въздействието на добавката върху разрядния капацитет на отрицателните плочи се оценява при скорост на разрядния ток C/20. Ефектът от добавянето на CXG в отрицателния eлектрод върху продължителността на живота на батерията е изследван при режим на циклиране с висока скорост и частична степен на зареденост, характерен за работата на батериите в хибридни автомобили. Контролната клетка, осигурява живот само 600 микро-цикъла. За разлика от това лабораторната клетка с 0.25% CXG в NAM има продължителност на живот 970 микро-цикъла.

Благодарности: Авторите благодарят за финансовата подкрепа на Министерството на образованието и науката на Република България в рамките на Национална програма „Европейски научни мрежи“, споразумение Д01-286/07.10.2020 г.

Цитати:

1. E. G. Calvo, C. O. Ania, L. Zubizarreta, J. A. Menéndez, A. Arenillas, Energy Fuels 2010, vol. 24 3334–3339/

Additional information can be found HERE.