“L型”與“H型”炭之間的電勢與充電試驗

15.3  “L型”炭與“H型”炭之間的電動勢

試驗按電極製備的要求,把L型炭和H型炭,分別製成兩個電極,看看電位如何?

15.3.1  L型炭與H型炭的電位與電流

采用3g“H”型炭粉(悶燒型粉狀活性炭),緊密接觸炭精棒製成H型電極。同樣以3g“L”型炭,緊密接觸炭精棒製成L型電極。兩者隔以多孔性隔膜,後加蒸餾水濕潤,裝置容器中完畢後,用電表測試;H型顯示負極性,L型顯示正極性,測得正、負兩極之間電位為240mV,電流為12mA。通過多數次不同樣品的試驗測定,發現H型、L型炭兩極間的電位差,與它製備的工藝過程和活化溫度,引起的活性炭pH值有關。pH值相差大的其電位差也大,初步測試兩種炭的電位在0.2~0. 5V特範圍。短暫電流在20—40mA之間。現將L、H型兩種粉狀活性炭,隔以多孔性隔膜緊密接觸,產生電位差的裝置示意圖如圖15-l。

活性炭產生電位差的裝置示意圖

1-L型活性炭 2-H型活性炭 3-多孔性隔膜 4-L型炭電極 5-H型炭電極

如上裝置產生電勢以10Q電阻連接兩極放電,測定結果如圖15—2


15.3.2“L”型與“H”型炭極的充電試驗

采用交流整流後4V直流電作為充電的電源,向L、H兩型炭的正、負電極,反複充、放電試驗數次後,每次充電30~ 50min,測定H型、L型、兩極間的電位可達到1.5V,電流可達60mA。充電後停放暗處,經觀察有自然放電現象,過12h壓降到0.3V,1.5mA以上測試完畢後在兩端電極加幾滴蒸餾水,用15mA電流充電2h,然後用1O歐姆電阻作放電曲線如圖15-3。

從以上試驗得知:“L”型為低溫炭呈酸性帶正電荷,有氧化作用,是電子對的接受體,屬氧化劑;“H”型為高溫炭呈堿性帶負電荷,有還原作用,是電子對的給出體,屬還原劑。兩者呈酸、堿反應,其變化過程屬路易斯酸堿電子理論,同時兩極可以反複充放電。但從初步試驗看“H”型炭與“L”型炭兩者之間電位不高,停放期間自然放電比較嚴重是其缺陷。如能糾正其自然放電的同時降低電池內電阻,並采用串、並聯提高其電壓、電流。或采用活性炭纖維製成L型、H型炭,再進一步精製後兩者分別作為電極,製成可充電的“L-H”型活性炭電池。或與雙電層電容器的選炭進一步聯係起來,也許會有其研究空間。
 

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