本项目研究现场电化学扫描新技术,通过直接测量电动车电池极板上局部电流密度,研究极板的电流、电位、电阻、活性物质利用率分布,以及不同放电电流、不同集流体的影响;研究极板化成等制造条件对活性物质及集流体表面腐蚀膜形态和阻抗的影响;揭示极板局部电流、电位、电阻不均匀分布产生的原因及反应机理,为优化集流体设计及改进极板性能提供理论依据。这对提高电池极板活性物质利用率,提高电动车电池的输出功率及比能量,延长电池寿命,对发展电动车具有极其重要的科学意义和实际应用前景。同时也为研究其它极板的电流密度分布提供一种直接测量方法。
本项目通过精确测量电流通过溶液中产生的IR降,首次建立了现场电化学扫描技术,使测量铅酸蓄电池及镍镉电池各种极板上局部电流密度及电位分布成为可能。研究了不同电池极板在化成及充放电过程中的电流密度、电位、电阻变化及活性物质利用率,研究不同放电电流、不同集流体对极板上电流、电位分布的影响,以及电解液分层和阀控式铅酸蓄电池热失控机理。揭示了极板局部电流、电位、电阻不均匀分布产生的原因及反应机理,优化了集流体设计,极板化成及电池极板制造工艺;揭示了阀控式铅酸蓄电池产生热失控的原因和机理,胶体电池中胶体的作用和机理。为提高电池极板活性物质利用率,电动车电池的输出功率及比能量,延长电池寿命提供了理论依据。研究成果发表SCI论文13篇,国内期刊学术论文5篇,译著1部;广泛开展了学术交流,出席7个国内学术会议和1个国际学术会议,培养硕士、博士生19名,6名研究生参加了全国性学术会议。同时也为本课题组实验室进一步开展工作打下了良好基础。