CN114171806A - 一种铅酸蓄电池活性催化剂、铅酸蓄电池活化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及蓄电池修复技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池活性催化剂，以及使用该催化剂制成的铅酸蓄电池活化剂及其制备方法，该催化剂的原料包括纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐；其中，所述纳米级混合物的原料包括高岭土、碳酸钠、硅酸钠、十六烷基三甲基溴化铵。本发明提供的铅酸蓄电池活性催化剂不仅能够促进硫酸铅结晶的分解，还能够长期保持催化活能，对活化后的电池起到维护保养的作用；本申请制备的铅酸蓄电池活化剂既能够给劣化铅酸蓄电池补充电解液，又可以促进硫酸铅结晶的分解，提高劣化铅酸蓄电池充放电容量和循环寿命，使过早淘汰的劣化铅酸蓄电池恢复再生。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池修复技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池活性催化剂、铅酸蓄电池活化剂及其制备方法。
背景技术
铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸蓄电池在电网储能和备用铅酸蓄电池内占比高达90％以上。目前在运的铅酸蓄电池数量巨大，每年报废的铅酸蓄电池数量也越来越大，这些报废的铅酸蓄电池处置不当将严重危害群众身体健康和生态环境安全。
数量巨大的报废铅酸蓄电池产生极高的成本支出和严格的环境监管风险。这些报废的铅酸蓄电池中存在着一大部分未达到设计寿命而过早废旧的劣化铅酸蓄电池，这些劣化铅酸蓄电池在寿命终止时未观察到活性物质的软化脱落，板栅无明显腐蚀，电池的开路电压正常，仅仅是放电时容量明显下降。而导致劣化铅酸蓄电池放电时容量明显下降的原因主要有两种，其一是电解液干涸，其二是负极板硫酸盐化。因此如何有效解决这两种问题以全部或部分恢复劣化铅酸蓄电池的放电容量，延长铅酸蓄电池的使用寿命或使未达到设计寿命而过早淘汰的劣化铅酸蓄电池恢复再生，已成为当前亟待解决的重要问题。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种铅酸蓄电池活性催化剂，以及使用该催化剂制成的铅酸蓄电池活化剂及其制备方法，本申请的铅酸蓄电池活性催化剂不仅能够促进硫酸铅结晶的分解，还能够长期保持催化活能，对活化后的电池起到维护保养的作用；本申请制备的铅酸蓄电池活化剂对电池本体结构无损伤，能够用作铅酸蓄电池的补充电解液，通过促进硫酸铅结晶的分解来提高铅酸蓄电池充放电容量和循环寿命，或使未达到设计寿命而过早淘汰的劣化铅酸蓄电池恢复再生，克服了现有技术的缺陷。
为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
本申请第一方面提供了一种铅酸蓄电池活性催化剂，所述催化剂的原料包括纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐；其中，所述纳米级混合物的原料包括高岭土、碳酸钠、硅酸钠、十六烷基三甲基溴化铵硫酸盐。
本申请实施例所示的方案，通过使用高岭土、碳酸钠固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵可以制备得到具有催化作用的多孔结构的纳米级混合物。该纳米级混合物中的高岭土与碳酸钠发生反应生成具有多孔结构的物质；该纳米级混合物中的硅酸钠可以调节铅酸蓄电池活性催化剂中的硅氧比例，在制备过程中硅酸钠发生分解，形成微孔结构，可以提高纳米混合物的总表面活性；该纳米级混合物中的十六烷基三甲基溴化铵溶于水中呈现正电性，作为阳离子表面活性剂可以提高反应物的活性，与纳米级混合物中的硅酸根离子和铝酸根离子相互吸引，改变纳米混合物的表面性能。本申请的纳米级混合物比表面积大，能够吸附大量的Pb2+、SO4 2-等离子在其表面进行反应，具有催化硫酸铅晶体分解的作用，能够提高蓄电池充放电容量和循环寿命，并能使劣化蓄电池恢复再生。
本申请的铅酸蓄电池活性催化剂中的超高导电纳米碳材料能够改善活性物质导电性，在金属铅和硫酸铅的结晶过程中调节表面活性物质的分配，聚集吸附过剩的表面活性物质，降低硫酸铅的结晶速度，改善电池的充电接受能力；磷酸盐既可以减缓正极板栅的腐蚀，又可以减缓硫酸盐化速率；硫酸盐中的硫酸根离子可以在电池充放电过程中抑制SO42-与Pb2+结合形成硫酸铅，大大降低了硫酸铅的结晶速度，减缓硫酸盐化速率，当铅酸蓄电池处于浮充状态或者静置状态时，铅酸蓄电池活性催化剂的活性、高表面能让硫酸铅的形成受到很大的阻力，大大降低了硫酸铅的结晶速度，减缓硫酸盐化速率，提高电池的使用寿命。
结合第一方面，纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐的质量比为：1:2～5:0.1～0.3:4～10。
结合第一方面，纳米级混合物的制备方法为：将高岭土粉碎至1000目以下，与碳酸钠固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵和蒸馏水充分混合浆化，研磨，于1400℃～1600℃反应2～5小时，得纳米级混合物。
通过控制高岭土的粒径便于后期原料的活化处理，粉碎后的高岭土与碳酸钠在高温条件下发生反应，最终生成的产物为NaAlO2和Na2SiO3，Al2O3+Na2CO3＝2NaAlO2+CO2和SiO2+Na2CO3＝Na2SiO3+CO2，由于反应过程中有大量的CO2气体生成，因此产物具有多孔结构。硅酸钠在制备过程中发生分解，形成微孔结构，可以提高纳米混合物的总表面活性。十六烷基三甲基溴化铵作为阳离子表面活性剂在200℃左右可以提高反应物的活性。
结合第一方面，高岭土、碳酸铵固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵和蒸馏水的质量比为1.5～2:0.5～1:1:0.1～0.5:1～1.5。
结合第一方面，研磨为研磨至蒸馏水完全蒸发。蒸馏水在研磨高温条件下发生蒸发，当蒸馏水完全蒸发后停止研磨。
结合第一方面，超高导电纳米碳材料包含碳纳米管、碳纳米纤维或碳纳米球中的一种或几种。碳纳米管、碳纳米纤维或碳纳米球能够改善活性物质导电性，在金属铅和硫酸铅的结晶过程中调节表面活性物质的分配，聚集吸附过剩的表面活性物质，降低内阻，降低硫酸铅的结晶速度，改善电池的充电接受能力。
结合第一方面，磷酸盐包括Na3PO4和/或K3PO4。二氧化铅在充电时吸附磷酸，在放电时释放磷酸，磷酸的吸附与脱附行为与硫酸电解液行为相反，加入磷酸有利于减缓正极板栅的腐蚀，以及减缓硫酸盐化速率。
结合第一方面，硫酸盐为Na2SO4、K2SO4和CaSO4的混合物。Na2SO4、K2SO4和CaSO4的混合物中含有大量的硫酸根离子，可以抑制SO4 2-与Pb2+结合形成硫酸铅，大大降低了硫酸铅的结晶速度，减缓硫酸盐化速率，提高电池的使用寿命。
结合第一方面，超高导电纳米碳材料的粒度≤50nm，电阻率为5×10-4～5×10-3Ω·cm。
结合第一方面，Na2SO4、K2SO4和CaSO4的质量比为1:0.5～1:0.5～1。
本申请第二方面提供了一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：上述铅酸蓄电池活性催化剂0.5～1.5份、助悬剂0.5～1.0份和去离子水97～100份。本申请通过使用助悬剂增加铅酸蓄电池活化剂的黏度，降低铅酸蓄电池活性催化剂中混合微粒的沉降速度，并吸附在铅酸蓄电池活性催化剂中混合微粒的表面阻止微粒聚集结块，能够使铅酸蓄电池活性催化剂长期保持催化活能，并且对活化后的电池起到维护保养的作用，克服了现有技术的缺陷。
结合第二方面，助悬剂包含甲基纤维素和/或聚乙烯基吡咯烷酮。甲基纤维素或聚乙烯基吡咯烷酮是高分子助悬剂，无毒无污染，易溶于水，能够增加水溶液的黏度，降低活化剂中的核心成分的沉降速度，使其在使用过程中能够更好的分散到电池的电解液中。
本申请第三方面提供了上述铅酸蓄电池活化剂的制备方法，包括如下步骤：
将纳米混合物、超高导电纳米材料、磷酸盐和硫酸盐混合均匀，研磨1～2小时，得铅酸蓄电池活性催化剂；
将铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌10～15min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
本申请提供的铅酸蓄电池活化剂的制备方法，通过将纳米混合物、超高导电纳米材料、磷酸盐和硫酸盐混合均匀研磨成微粒，可以使催化剂中各种活性成分均匀分布至纳米多孔结构中，然后加入助悬剂和去离子水中搅拌，形成稳定的悬浊液，助悬剂可以增加铅酸蓄电池活化剂的黏度，降低铅酸蓄电池活性催化剂中混合微粒的沉降速度，并吸附在铅酸蓄电池活性催化剂中混合微粒的表面阻止微粒聚集结块，能够使铅酸蓄电池活性催化剂长期保持催化活能，并且对活化后的电池起到维护保养的作用。本申请制备的铅酸蓄电池活化剂中的铅酸蓄电池活性催化剂的活性、高表面能让硫酸铅的形成受到很大的阻力，大大降低了硫酸铅的结晶速度，减缓硫酸盐化速率，提高电池的使用寿命。通过本申请的制备方法得到的铅酸蓄电池活化剂对电池本体结构无损伤，既能够给劣化铅酸蓄电池补充电解液，又可以促进硫酸铅结晶的分解，提高劣化铅酸蓄电池充放电容量和循环寿命，使未达到设计寿命而过早淘汰的劣化铅酸蓄电池恢复再生。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种铅酸蓄电池活性催化剂，由纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐制备得到，纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐的质量比为：1:5:0.1:10；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与碳酸钠固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵、蒸馏水按1.5:1:1:0.1:1.5的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨5小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1600℃条件下反应2小时，得纳米级混合物；
超高导电纳米碳材料为粒度≤50nm，电阻率为5×10-3Ω·cm的碳纳米纤维；
磷酸盐包括Na3PO4；
硫酸盐为质量比为1:0.5:1的Na2SO4、K2SO4和CaSO4。
该铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐混合均匀，放入砂磨机研磨1小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
实施例2
本实施例提供一种铅酸蓄电池活性催化剂，由纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐制备得到，纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐的质量比为：1:2:0.3:4；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与碳酸钠固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵、蒸馏水按2:0.5:1:0.5:1的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨10小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1400℃条件下反应5小时，得纳米级混合物；
超高导电纳米碳材料为粒度≤50nm，电阻率为5×10-4Ω·cm的碳纳米管；
磷酸盐包括K3PO4；
硫酸盐为质量比为1:1:0.5的Na2SO4、K2SO4和CaSO4。
该铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐混合均匀，放入砂磨机研磨2小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
实施例3
本实施例提供一种铅酸蓄电池活性催化剂，由纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐制备得到，纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐的质量比为：1:4:0.2:7；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与碳酸钠固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵、蒸馏水按1.7:0.8:1:0.3:1.2的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨7小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1500℃条件下反应3小时，得纳米级混合物；
超高导电纳米碳材料为粒度≤50nm，电阻率为5×10-4Ω·cm的碳纳米纤维和碳纳米球；
磷酸盐包括Na3PO4和K3PO4；
硫酸盐为质量比为1:0.7:0.8的Na2SO4、K2SO4和CaSO4。
该铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐混合均匀，放入砂磨机研磨1.5小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
实施例4
本实施例提供一种铅酸蓄电池活性催化剂，由纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐制备得到，纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐的质量比为：1:3:0.2:6；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与碳酸钠固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵、蒸馏水按1.8:0.6:1:0.2:1.4的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨8小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1550℃条件下反应4小时，得纳米级混合物；
超高导电纳米碳材料为粒度≤50nm，电阻率为5×10-3Ω·cm的碳纳米管、碳纳米纤维和碳纳米球；
磷酸盐包括Na3PO4和K3PO4；
硫酸盐为质量比为1:0.8:0.7的Na2SO4、K2SO4和CaSO4。
该铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐混合均匀，放入砂磨机研磨1.7小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
实施例5
本实施例提供一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：实施例1制备的铅酸蓄电池活性催化剂0.5份、助悬剂(甲基纤维素)1.0份和去离子水97份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将实施例1制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌10min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
实施例6
本实施例提供一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：实施例2制备的铅酸蓄电池活性催化剂1.5份、助悬剂(聚乙烯基吡咯烷酮)0.5份和去离子水100份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将实施例2制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌15min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
实施例7
本实施例提供一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：实施例3制备的铅酸蓄电池活性催化剂1份、助悬剂(甲基纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮)0.8份和去离子水99份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将实施例3制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌12min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
实施例8
本实施例提供一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：实施例4制备的铅酸蓄电池活性催化剂0.8份、助悬剂(甲基纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮)0.8份和去离子水98份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将实施例4制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌14min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
对比例1
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活化剂，由纳米级混合物、碳纳米颗粒、磷酸钠和硫酸钠制备得到，纳米级混合物、碳纳米颗粒、磷酸钠和硫酸钠的质量比为：1:5:0.1:10；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵、蒸馏水按1.5:1:0.1:1.5的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨5小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1600℃条件下反应2小时，得纳米级混合物；
铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与碳纳米颗粒、磷酸钠和硫酸钠混合均匀，放入砂磨机研磨1小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
对比例2
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活性催化剂，由纳米级混合物、碳纳米颗粒和硫酸钾制备得到，纳米级混合物、碳纳米颗粒和硫酸钾的质量比为：1:2:4；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与碳酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵、蒸馏水按2:0.5:0.5:1的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨10小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1400℃条件下反应5小时，得纳米级混合物；
铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与碳纳米颗粒和硫酸钾混合均匀，放入砂磨机研磨2小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
对比例3
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活性催化剂，由纳米级混合物、碳纳米纤维和硫酸钙制备得到，纳米级混合物、碳纳米纤维、硫酸钙的质量比为：1:4:7；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与碳酸钠固体、硅酸钠固体、蒸馏水按1.7:0.8:1:1.2的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨7小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1500℃条件下反应3小时，得纳米级混合物；
铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与碳纳米纤维和硫酸钙混合均匀，放入砂磨机研磨1.5小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
对比例4
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活性催化剂，由纳米级混合物、碳纳米球和硫酸钠与硫酸钾的混合物(硫酸钠与硫酸钾的质量比为1:1)制备得到，纳米级混合物、碳纳米球和硫酸钠与硫酸钾的质量比为：1:3:6；
其中，纳米级混合物的制备方法包括如下步骤：
将高岭土粉碎至1000目以下，将粉碎后的高岭土与碳酸钠固体、硅酸钠固体、十二烷基硫酸铵、蒸馏水按1.8:0.6:1:0.2:1.4的质量比混合浆化后，放置在砂磨机里研磨8小时，研磨至蒸馏水完全蒸发；
将研磨成纳米级的混合物放入高温高压反应釜中，在1550℃条件下反应4小时，得纳米级混合物；
铅酸蓄电池活性催化剂的制备方法为：
将纳米级混合物与碳纳米球和硫酸钠与硫酸钾的混合物混合均匀，放入砂磨机研磨1.7小时，得铅酸蓄电池活性催化剂。
对比例5
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：对比例1制备的铅酸蓄电池活性催化剂0.5份和去离子水97份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将对比例1制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌10min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
对比例6
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：对比例2制备的铅酸蓄电池活性催化剂1.5份和去离子水100份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将对比例2制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌15min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
对比例7
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：对比例3制备的铅酸蓄电池活性催化剂1份、助悬剂(海藻酸钠)0.8份和去离子水99份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将对比例3制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌12min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
对比例8
本对比例提供了研究过程中试验过的一种铅酸蓄电池活化剂，包括如下质量份数的原料：对比例4制备的铅酸蓄电池活性催化剂0.8份、助悬剂(甲基纤维素)0.8份和去离子水98份；
该铅酸蓄电池活化剂的制备方法包括如下步骤：
将对比例4制备的铅酸蓄电池活性催化剂和助悬剂加到去离子水中搅拌14min至形成半透明悬浊液，得铅酸蓄电池活化剂。
效果例1
对通信基站站点上续航时长不超过3小时的电池，蓄电池为双登品牌，型号为GFM-500，退运后对电池组进行核容，实际容量仅达到标称容量的50％。按照1Ah添加1mL的比例，将实施例5-8及对比例5-8制备的铅酸蓄电池活化剂通过非金属移液管加入到铅酸蓄电池中，进行充电活化及容量核对测试，测试结果如表1所示。
效果例2
接收电网退役的一组通信电池，共24只2V300A的电池，蓄电池为汤浅品牌，型号为UXL330。按照1Ah添加1mL的比例，将实施例5-8及对比例5-8制备的铅酸蓄电池活化剂通过非金属移液管加入到铅酸蓄电池中，进行充电活化及容量核对测试，测试结果如表1所示。
效果例3
对电网变电站操作电源系统的一组周期性核容容量为81％的铅酸蓄电池组进行处理，蓄电池组为汤浅品牌，型号为UXL-550。按照1Ah添加0.5mL的比例(原则上不应有液体溢出)，将实施例5-8及对比例5-8制备的铅酸蓄电池活化剂通过非金属移液管加入到铅酸蓄电池中，将蓄电池组充满电后重新接入系统进行使用。在正常工况条件下运行1个月，进行容量核对测试，测试结果如表1所示。
表1
由上表中的数据可知，本申请制备的铅酸蓄电池活化剂既能够给劣化铅酸蓄电池补充电解液，又可以促进硫酸铅结晶的分解，提高劣化铅酸蓄电池充放电容量和循环寿命，使未达到设计寿命而过早淘汰的劣化铅酸蓄电池恢复再生，同时，还能够使铅酸蓄电池活性催化剂长期保持催化活能，并且对活化后的电池起到维护保养的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铅酸蓄电池活性催化剂，其特征在于，所述催化剂的原料包括纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐；其中，所述纳米级混合物的原料包括高岭土、碳酸钠、硅酸钠、十六烷基三甲基溴化铵。
2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池活性催化剂，其特征在于：所述纳米级混合物、超高导电纳米碳材料、磷酸盐和硫酸盐的质量比为：1:2～5:0.1～0.3:4～10。
3.如权利要求1所述的铅酸蓄电池活性催化剂，其特征在于：所述纳米级混合物的制备方法为：将所述高岭土粉碎至1000目以下，与所述碳酸钠固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵和蒸馏水充分混合浆化，研磨，于1400℃～1600℃反应2～5小时，得所述纳米级混合物。
4.如权利要求3所述的铅酸蓄电池活性催化剂，其特征在于：所述高岭土、碳酸铵固体、硅酸钠固体、十六烷基三甲基溴化铵和蒸馏水的质量比为1.5～2:0.5～1:1:0.1～0.5:1～1.5。
5.如权利要求3所述的铅酸蓄电池活性催化剂，其特征在于：所述研磨为研磨至所述蒸馏水完全蒸发。
6.如权利要求1所述的铅酸蓄电池活性催化剂，其特征在于，所述超高导电纳米碳材料包含碳纳米管、碳纳米纤维或碳纳米球中的一种或几种；和/或
所述磷酸盐包括Na3PO4和/或K3PO4；和/或
所述硫酸盐为Na2SO4、K2SO4和CaSO4的混合物。
7.如权利要求6所述的铅酸蓄电池活性催化剂，其特征在于：所述超高导电纳米碳材料的粒度≤50nm，电阻率为5×10-4～5×10-3Ω·cm；和/或
所述Na2SO4、K2SO4和CaSO4的质量比为1:0.5～1:0.5～1。
8.一种铅酸蓄电池活化剂，其特征在于：包括如下质量份数的原料：权利要求1-7任一项所述的铅酸蓄电池活性催化剂0.5～1.5份、助悬剂0.5～1.0份和去离子水97～100份。
9.如权利要求8所述的铅酸蓄电池活化剂，其特征在于：所述助悬剂包含甲基纤维素和/或聚乙烯基吡咯烷酮。
10.如权利要求8或9所述的铅酸蓄电池活化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将所述纳米混合物、超高导电纳米材料、磷酸盐和硫酸盐混合均匀，研磨1～2小时，得所述铅酸蓄电池活性催化剂；
将所述铅酸蓄电池活性催化剂和所述助悬剂加到所述去离子水中搅拌10～15min至形成半透明悬浊液，得所述铅酸蓄电池活化剂。
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