图1展示了 LAB 的简史 。过去三个世纪以来实验室的详细故事和技术进步可以在表1和相关文献中找到[ 18 ]。LAB的演变可分为三个阶段:十九世纪的发明、二十世纪的科学技术进步、二十一世纪的先进设计和科学发展(图1中以三种颜色绘制 ))。在LAB发明之前,科学家们凭经验设计或发明了电池,例如伏打电池和丹尼尔电池。LAB 最初由法国物理学家 Gaston Planté 于 1859 年发明,比迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 发明机械发电机早了十年 [ 7 ]。Planté电池的本质是将两块铅板浸入硫酸中,然后可以反复充电和放电。由于Pb板的阳极氧化,连接到电解池阳极侧的Pb被氧化成PbO 2,其充当正极活性材料(PAM)。目前,PbO 2电极仍采用阳极氧化法制备[ 19 ]。因为Pb和PbO 2的厚度Pb 板上的能量相当有限,Planté 电池的能量密度非常低。由于其简单的制造方法,实验室被证明在工业上可行。因此,1873年,Bréquet公司开始生产LAB电池。然后,机械发电机产生的电力可以由实验室电池储存和释放。爱迪生发明白炽灯,标志着电力时代的到来,电力走进了普通百姓的日常生活,增加了对实验室的需求。1881年,Camille Fauré利用氧化铅糊剂作为活性材料的起始材料,发明了糊剂电极,这是一项革命性的技术,将LAB的能量密度提高到8 Wh kg -1 [ 7]。1882年,Gladstone和Tribe提出了LABs的双硫酸盐理论[ 20 ]。同年,Brush 将氧化铅机械粘合到板上。随后,卢卡斯于1886年设计了电化学形成的Pb和PbO 2电极。1890 年,伍德沃德发明了 PbO 2电极的管状结构,这是我们至今仍在使用的技术。1910 年,史密斯开发了开槽橡胶管来容纳氧化铅并建造了管状板。膨胀剂(如木质素、BaSO 4和腐殖酸)在目前的实验室中发挥着重要作用。1920年,膨胀机的有利作用被确定。1935年,铅锑二元合金被应用于LAB电池,Haring和Thomas证明了双硫酸盐理论,这是LAB电池设计的基本原理。1956年,Bode和Voss证明了PbO 2的两种形式(α和β)的澄清[ 21] 在正极。20 世纪 70 年代至 1980 年代,开发了密封阀控铅酸 (VRLA) 电池。到1990年,LAB广泛应用于电动汽车。2004年,LT Lam发明了一种植入超级电容器的LAB,称为超级电池。2010 年代,D. Pavlov 和实验室的许多科学家开发了一种用于混合动力电动汽车和可再生能源存储的铅碳电池 (LCB)。综上所述,尽管LAB的发明已有160多年的历史,但LAB的独特特性使其具有价值,并使其在充电电池中占据了很大的市场份额。实验室现在面临着新兴应用的科学和技术挑战。技术进步将使实验室对潜在应用更具吸引力。
时高STECO电池能源大陆集团办事处
刘经理:18515627771
电子邮箱:STECO_BATTERY@yeah.net