韩国全南大学《Carbon》：无边多孔碳涂层，用于耐用的铅炭电池

　　成果简介

　　考虑碳材料的微观结构对电化学或电催化性能的影响的系统研究对于开发需要耐用和强大能源供应的电动汽车和智能电网的碳电极材料至关重要。

　　本文，韩国全南大学的Jae-Hyung Wee等研究人员在《Carbon》期刊

　　发表名为“Edgeless Porous Carbon Coating for Durable and Powerful Lead-Carbon Batteries”的论文，

　　研究提出通过热处理对活性炭（ACs）内的边缘位点物理改性，以阐明边缘密度与析氢反应（HER）之间的关系。此外，还证明了它们对铅碳电池电化学性能的主要贡献。

　　由于在高温热处理 (HTT) 过程中微畴的合并，AC 表现出降低的缺陷密度和增强的结晶度。与比表面积相比，AC 的边缘面积，通过升温至 1800°C 的程序升温解吸进行量化，随着 HTT 温度的升高而显着降低。我们已经确认了边缘密度和 HER 参数之间的密切关系。采用具有最低边缘比（0.81%）的HTT1600的铅碳电池单元比采用具有高边缘比（8.42%）的原始交流电的电池具有更高的充电效率、更高的循环稳定性和更低的失水率。碳材料的边缘比可以作为设计电化学储能电极材料的一个重要参数。

　　图文导读

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　　图1。原始 AC 的 SEM 图像

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　　图2。(a) 与 (b) CO、(c) CO 2、(d) H 2和 (e) H 2 O 从原始和 HTT-AC 样品中释放的最高 1800°C对应的总解吸气体量和 TPD 曲线.

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　　图3。铅碳电池单体的电化学性能

　　小结

　　采用无边缘 AC 的电池降低了水分损失，从而提高了充电效率和循环稳定性。因此，在开发用于电化学储能的碳材料时，应控制碳材料的边缘密度。

　　文献：

　　https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.09.046

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