g-C3N4/Pb复合材料制备及其在铅炭电池负极材料中的应用

为改善铅炭电池的析氢缺陷,提高电池循环使用寿命,以尿素为前驱体制备层状石墨相氮化碳(g-C3N4),并将其作为添加剂制备铅炭电池负极板,以活性炭(AC)为对照,研究了g-C3N4结构和添加量对铅炭电池电化学性能的影响.结果表明:g-C3N4的加入使析氢反应(HER)得到明显抑制,?1.5 V下1wt％g-C3N4负极板的析氢电流仅为AC负极板的5％.交流阻抗谱图显示1wt％g-C3N4和AC负极材料阻抗(Rs)为0.19868Ω和1.749Ω.更重要的是1wt％g-C3N4负极板比电容比1wt％AC负极板高344％.在5000 h高倍率部分荷电态(HRPSoC)下的电池循环寿命测试中,加入g-C3N4后电池寿命比加入AC提升62％.500次循环后,电池容量保持率仍有70％.g-C3N4可有效抑制析氢反应,提高比电容从而延长电池循环寿命,且成本低廉,可作为一种新的负极添加剂来改善铅炭电池性能.