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电池是通过电化学氧化还原反应将活性材料内贮存的化学能转换成电能的装置。与内燃机或热机不同的是,当电池将化学能转换成电能时,可以避开热力学第二定律中卡诺循环的限制,使电池能够具有高的能量转换效率。按可否再充电分类,电池和电池组分为原电池和二次电池。二次电池是一种电能储存装置,因而又称为储能电池或可再充电电池。它广泛地应用于车辆的启动、照明和点火,载重卡车的货物装卸,紧急和备用电源等。小型蓄电池也大量用于为便携式用电设备供电,如电动工具、玩具、照明器材、照相机、收音机及许多消费类电子产品(电脑、便携式摄像机、移动电话等)。近年,蓄电池作为纯电动和混合电动车辆的电源,再次引起人们的关注。
二次电池已有150多年的历史。自从1859年Plante发明了铅酸蓄电池之后,随着科技的发展,铅酸电池的性能、生产工艺和机械化程度等都得到了极大提高。铅酸电池因其价廉物美而广受欢迎,在化学电源总产值中占有50%以上的份额。但是,经过长期使用,铅酸电池会失效。目前对失效铅酸电池的回收利用多为提取金属铅,但能耗与物耗都较高,且容易产生污染。相对于国外有序、良好的回收体系,中国铅酸电池的回收总的说来处于一种有法不依的无序状态。小再生企业数量多、规模小、能耗高、污染重、工艺技术落后、金属回收和综合利用率低,整体水平仅相当于国际20世纪60年代的水平。
东南大学雷立旭课题组提出二次电池资源化工艺,其核心思想是不以提取贵重元素为目标,而将废旧电池中电极材料经化学处理再生后直接用于生产新二次电池。《科技导报》2013年第5-6期21~24页发表的高鹏然等的文章“化学法处理硫酸铅制备铅酸电池正极材料”,提出了一种通过硫酸铅与碳酸铵反应再进行煅烧来制备氧化铅作为铅酸电池正极材料的方法。本期封面图片为此法制备的具有电化学活性的氧化铅扫描电镜图,由高鹏然提供。本期封面由金功博设计。
(责任编辑 齐志红)
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