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铅酸蓄电池是重要的化学电源,在国民经济和人们的生活中有广泛的应用。近年来铅酸蓄电池研究在各方面都取得了一定的进展。其中电解液作为铅蓄电池体系中正极与负极联系的桥梁,不仅传导电流,而且作为反应物,参与电极反应,对电池的性能有举足轻重的影响。长期以来,国内外对硫酸电解液中加入的某些添加剂对铅蓄电池性能的影响进行了颇多的研究。由于电解液添加剂的使用,具有不改变铅蓄电池工业生产过程、附加成本低、效果好、便于推广等优点,因此,选择合适的电解液添加剂已成为提高铅蓄电池的使用寿命,改善其深循环充放电性能的重要手段。本文运用循环伏安、线性电位扫描以及电化学阻抗谱等电化学技术,在H28O4中添加不同浓度HNO3、Na2SO4溶液改变实验体系的电解液组成,比较研究了电解液添加剂对铅酸电池常用的板栅材料Pb及Pb-Ca、Pb-Sb系列合金电极电化学行为的影响。通过添加不同的电解液添加剂,对合金电极的阳极氧化和阴极还原过程在析氢析氧过电位、耐腐蚀性等方面进行了对比研究,为提高铅蓄电池体系的循环寿命和电容量,改善其深循环充放电性能提供了理论和实验依据。主要工作如下:1.纯Pb电极在添加HNO3、Na2SO4的H2SO4中的电化学反应利用线性电位扫描(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)两种电化学方法,比较Pb电极在3.5M H2SO4、3.5M H2SO4+0.05M HNO3和3.5M H2SO4+0.05M Na2SO4溶液中的析氢析氧反应和阳极氧化反应,发现在H2SO4溶液中添加Na2SO4可以抑制Pb电极上H2和O2的析出,且低浓度的Na2SO4抑制作用更明显,同时能抑制电极上高阻抗膜PbO的生成,还比较了Na2SO4+H2SO4溶液中Pb电极上氧化生成的PbO2膜受氧化时间、氧化电位和添加剂浓度的影响。2. Pb-Ca和Pb-Sb电极在添加HNO3、Na2SO4的H2SO4中的氧化还原行为通过研究不同添加剂溶液中Pb-Ca、Pb-Sb电极的氧化还原过程以及析氢、析氧反应的变化,发现高浓度的HNO3和低浓度的Na2SO4添加剂抑制了Pb-Ca电极上的PbO2膜的形成。并且Pb-Sb电极在两种溶液中的析氢析氧反应受到比较明显的抑制作用,对铅酸蓄电池的免维护性能起到了积极作用。3. Pb-Ca系列合金电极在0.05M Na2SO4+3.5M H2SO4溶液中的腐蚀行为对Pb-Ca、Pb-Ca-Sn和Pb-Ca-Sn-Al电极反应的研究,发现相同条件下,Pb-Ca上的析氢电流最小,对电池的免维护性能起到了积极的作用。另一方面,研究发现Pb-Ca-Sn合金有利于疏松PbSO4的生成,Pb-Ca-Sn-Al电极上生成的PbSO4膜则相对致密,而Pb-Ca上的PbO膜电阻最大。4. Pb-Sb系列合金电极在0.05M Na2SO4+3.5M H2SO4溶液中的阳极极化行为在0.05M Na2SO4+3.5M H2SO4溶液中,对Pb-Sb和Pb-Sb-Sn两种电极的研究发现,Pb-Sb-Sn中的Sn继续抑制了电极上氧气的析出,在一定程度上减缓了电池的析氧。并且Pb-Sb-Sn可以很好地抑制电极上氧化膜PbO2的生长,但对膜生长的抑制作用随时间变长而降低。