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1.3 炭添加在负极中对氢与氧的反应

负极上PbSO 4 蓄积会加重氧在正极的析出(发生),正极上析出的氧,会在负极上进行内部氧循环,使Pb→PbO→PbSO 4 。即有如下反应:

(1-3)

电池内炭氧化反应机理可以理解为抑制氧。根据这一机理会加大PbSO 4 的形成概率。炭氧化反应应当包括炭向正极的迁移,在反应初期,当电池开路时,负极上炭是稳定的,迁移至正极,当电池工作时,正是炭电位分布区间,炭的氧化会进行,炭也在不断地被消耗。不过这一机理令人置疑,如何解释炭的积极影响能维持那么长时间,正如超级电池中炭可以保持几年之久,尚无定论。

氢会进入石墨(炭)结构的层间,若添加在负极活物质中的炭是石墨形成的炭,这很可能会发生层间反应或提高层间反应的概率。一般认为,氢会插在石墨层状结构的层间;石墨保持一个正电位和PbSO 4 溶液接触,当有两种离子 与分子(H 2 SO 4 )都可能与石墨发生层间反应,嵌插进入石墨层间时,通过石墨网状物上正电荷氧化进行离子荷电平衡。正如锂离子电池中石墨负极里层间嵌插锂离子一样,其层间化合物是LiC 6 。这两类层间反应,都会增加电极的导电性。

曾有文献报道称:氢能在石墨中进行电化学储存。但是很少有报道关于石墨中容纳氢的文献资料,会有一种类似于LiC 6 的物质——氢质子局部储存在石墨层间,并分布其中,能为材料提供较高的导电性。考虑到质子氢要比锂离子半径小,然而迄今未能发现真正有类似LiC 6 的该类混合物存在。 ffYmxfYFNVUP/iMIePwPBD2gb/djxEjOBE1oltLlH4/tlngndap5YsZ5cbV5OyYW

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