双登蓄电池GFM-200参数、性能

　　双登蓄电池以沥青基碳纤维作为负极材料时，与前处理有很大的关系，在低粘度制备的碳纤维石墨化程度高，放电容量大；而在高粘度制备的碳纤维快速充放电能力好，可能与锂离子在结晶较低的碳纤维中更易扩散有关；优化时可逆容量大315mAh/g，不可逆容量仅为10mAh/g，第一次充放电效率达97%。

　　对于焦炭制备的石墨化碳，尽管容量较石墨低，但是快速充放电能力比石墨强。石墨化介稳相沥青基碳纤维同石墨相比，锂离子的扩散系数高1个数量级，大电流下的充放电行为也优于石墨。

　　石墨化碳纤维在锂插入时，首先存在着一个比较重要的过程：形成钝化膜或电解质-电极界面膜，界面膜的好坏对于其电化学性能影响非常明显。其形成一般分为以下3个步骤：1）0.5V以上膜的开始形成；2）0.55-0.5V主要成膜过程；3）0.2-0V才开始锂的插入。如果膜不稳定，或致密性不够，一方面电解液会继续发生分解，另一方面溶剂会发生插入，导致碳结构的破坏。表面膜的好坏与碳材料的种类、电解液的组成有很大的关系。

　　双登蓄电池GFM-200故障及处理

　　1.阀控密封铅酸蓄电池壳体变形，一般造成的原因有充电电流过大、充电电压超过了2.4V×N、内部有短路或局部放电、温升超标、安全阀动作失灵等原因造成内部压力升高。处理方法是减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀是否堵死。

　　2. 运行中浮充电压正常，但一放电，电压很快下降到终止电压值，一般原因是双登蓄电池内部失水干涸、电解物质变质，处理方法是更换双登电池。

　　蓄电池容量下降，放电电压低。处理办法是更换电解液，更换无法修复的电池，用I5电流进行5h充电后，将充电电流减到0.5 I5电流，继续充电(3-4)h，停止充电(1-2)h后，用I5放电至终止电压，再进行上述方法充电和放电，反复(3-5)次，其容量将得到恢复。如果容量仍然不能恢复时，应更换双登电池。

　　在较高电流密度时，相同电流密度下采用Nafion 115膜的电池具有最高的电池电压， 30%（质量） Zr（ PBT C） / SPPEK复合膜的电池电压稍低， SPPEK膜的最低。在较高电流密度下，电池主要受欧姆极化控制，即受电池各个组件的本体电阻及它们之间的接触电阻控制。Nafion 115膜的电导率最高，在其他条件相同时其DMFC电池性能最好。虽然SPPEK膜的电导率要高于30% （质量） Zr（ PBT C） / SPPEK复合膜，但其电池性能却明显比30% （质量）SPPEK复合膜的膜及30% （质量） Zr（ PBTC） / SPPEK复合膜的DM FC单电池极化曲线Fig 7 Polarization curves of DMFCs at 80 w ith Nafion 115 membrane， SPPEK membrane and 30% （ mass） Zr（ PBTC） / SPPEK membrane差。实验结束后拆开电池，发现SPPEK膜膜电极中膜与催化层发生部分分离，这增大了电池内阻，导致电池性能差。分析30% （质量） Zr（ PBTC） / SPPEK复合膜的DM FC性能比Nafion 115膜差的原因，一方面由于其电导率比Nafion 115膜低，另一方面可能是与Nafion 115膜相同的膜电极制备工艺不适合该复合膜。在今后的研究工作中将改进膜电极的制备工艺，改善Zr（ PBTC） / SPPEK复合膜的DM FC性能。