Ảnh hưởng của phụ gia hữu cơ PVK đến tính năng của ắc quy chì – axit

Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu bước đầu về ảnh hưởng của phụ gia hữu cơ do chúng tôi chế tạo đến quá trình phóng nạp của ác quy chì axit. Các phương pháp quét thế tuần hoàn, chụp ảnh SEM và thực nghiệm trên mẫu ác quy để kiểm tra dung lượng phóng và lượng khí H2 thoát ra đã được sử dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của phụ gia hữu cơ PVK đến tính năng của ắc quy chì – axitNghiên cứu khoa học công nghệ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA HỮU CƠ PVK ĐẾN TÍNH NĂNG CỦA ẮC QUY CHÌ AXIT Nguyễn Duy Kết1*, Võ Hoàng Phương1, Nguyễn Xuân Thắng2 Tóm tắt: Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu bước đầu về ảnh hưởng của phụ gia hữu cơ do chúng tôi chế tạođến quá trình phóng nạp của ác quy chì axit. Các phương pháp quét thế tuần hoàn, chụp ảnh SEM và thực nghiệm trên mẫu ác quy để kiểm tra dung lượng phóng và lượng khí H2 thoát ra đã được sử dụng. Các kết quả đã chỉ ra là phụ gia hữu cơ ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình điện cực: làm thay đổi cấu trúc của điện cực, làm tăng dung lượng, giảm điện trở nội và giảm rõ rệt lượng H2 thoát ra.Từ khóa: Ắc quy chì axit, Phụ gia hữu cơ, PVK 1. MỞ ĐẦU Ắc quy hệ chì-axit là loại nguồn điện hóa học cổ điển và hiện vẫn đang đượcứng dụng phổ biến nhất trong kỹ thuật và đời sống. Ngoài ưu điểm vượt trội vềdung lượng lớn, giá thành hạ, ắc quy hệ chì -axit vẫn còn có những nhược điểmchưa được khắc phục đó là vấn đề về tuổi thọ, hiện tượng sulfat hóa bản cực, vấnđề thoát H2 trong quá trình phóng nạp…. Trong những năm gần đây công nghệ chếtạo ác quy hệ này đã có nhiều tiến bộ trong khâu chế tạo điện cực, thay đổi chế độphóng nạp [4], thêm phụ gia vào dung dịch điện ly [1-3,5]… đã mang lại nhữnghiệu quả cao. Ở Việt Nam còn chưa có những nghiên cứu ứng dụng những thànhquả trên trong công nghiệp chế tạo ác quy hệ chì-axit. Nhu cầu về sử dụng ắc quy hệ chì-axit tại Việt Nam đang gia tăng đột biến từnhu cầu của trang bị hiện đại hóa quân sự. Vì vậy cần phải cấp thiết có nhữngnghiên cứu ứng dụng để nâng cao chất lượng, tuổi thọ của ác quy. Phenyl vinyl keton là một chất hữu cơ thuộc họ hợp chất ức chế có khả năngbảo vệ chống ăn mòn kim loại trong môi trường axit, đặc biệt là có độ bền nhiệtcao, trong phân tử có chứa oxy chưa bão hòa α-alkenylphenon. Đây là một loại ứcchế mới đã và đang được khảo sát ở nhiều nước trên thế giới. Khả năng ức chế ănmòn của hợp chất này được dự đoán dựa trên cấu trúc phân tử do sự có mặt củacặp điện tử tự do của Oxy và hệ thống điện tử π của nối đôi trong phân tử làm tăngkhả năng hấp phụ của nó trên bề mặt kim loại. Mặt khác vì trong phân tử có nốiđôi nên có khả năng trùng hợp tạo hợp chất có phân tử lượng lớn hơn, tăng cườngkhả năng bao phủ bề mặt kim loại và ngăn cản quá trình ăn mòn. Bài báo này trình bày một số nghiên cứu bước đầu về sử dụng phụ gia hữu cơcó chứa Phenyl vinyl keton trong dung dịch điện ly của ácquy. Các kết quả này cónhiều khả năng ứng dụng vào thực tế mang lại hiệu quả kinh tế cao.Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học – Vật liệu, 10 - 2015 113 Hóa học và Kỹ thuật môi trường 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Đối tượng, nguyên vật liệu - Điện cực anot, catot của ác quy chì-axit do Công ty Ác quy Tia sáng chế tạo. - Phụ gia hữu cơ do chúng tôi tổng hợp trên cơ sở là chất ức chế ăn mòn đa kimloại là hỗn hợp của một số hợp chất dẫn xuất của benzandehyd (axetophenon, 2-benzoyl - 1,3 dimetoxy propan, 2-benzoyl-3metoxy-1propen). Được ký hiệu làphụ gia PVK. - Ắc quy sử dụng trong quân sự loại 2V-1000Ah.2.2. Phương pháp nghiên cứu Các nghiên cứu về quá trình điện cực được thực hiện bằng phương pháp quétthế vòng (CV) trên thiết bị Autolab, cấu trúc điện cực được xác định bằng phươngpháp chụp ảnh SEM trên kính hiển vi điện tử quét. Các nghiên cứu ứng dụng đượcthực hiện trên ác quy 2V-1000Ah bằng thiết bị chuyên dùng đo điện lượng phóng,nạp tự động điều khiển quá trình phóng nạp, lưu trữ số liệu. Các thiết bị trên đều cóở Viện Hóa học-Vật liệu. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Ảnh hưởng của phụ gia tới quá trình điện cực Sử dụng điện cực làm việc là điện cực âm, điện cực đối là điện cực dương đềudo Công ty ác quy Tia Sáng chế tạo có diện tích hình học bằng 1cm2 đo CV 5 chukỳ trong 2 dung dịch: dung dịch cho ác quy chì axit tiêu chuẩn (DD1) và dung dịchcó 0,5ml/l phụ gia PVK. Kết quả cho thấy trong hình 3.1. 0.8 Cycle 1 0.8 Cycle 1 Cycle 2 Cycle 2 0.6 ...