50篇文獻聚焦腐植酸電池應用研究——7月1日《鉛酸蓄電池用腐植酸》(HG/T 3589-2023)標準已正式施行
時間：2024-07-15 作者： 來源：
50篇文獻聚焦腐植酸電池應用研究
——7月1日《鉛酸蓄電池用腐植酸》(HG/T 3589-2023)標準已正式施行
2024年7月1日，《鉛酸蓄電池用腐植酸》(HG/T 3589-2023)標準已正式施行。腐植酸作為電池負極有機添加劑，在提高蓄電池電容量和起動性能，抑制活性物質在循環使用中的鈍化、收縮和結塊，延長使用壽命等方面具有獨特的優勢。現將2000-2024年50篇腐植酸在蓄電池中應用的文獻成果集結于后，分享給大家。
1、海裝駐青島地區第二軍事代表室陳憲剛等對比分析了木素A、腐植酸和乙炔黑對電池初期容量、低溫容量及低溫充電接受能力的影響。結果表明：木素A與腐植酸熱分解峰溫度不同，木素A、腐植酸和乙炔黑的微觀形貌也不同。結合木素A、腐植酸和乙炔黑的作用機理，猜測可能它們對電池低溫性能影響程度不同。不同添加劑配比下的負極活性物質微觀晶貌、孔徑等沒有太大差異。木素A、腐植酸、乙炔黑均能夠提高電池初期容量、低溫容量和低溫充電接受能力，但是相對來說木素A的影響程度較大，而且其添加量越多，電池初期容量、低溫容量及低溫充電接受能力越好。[來源：《蓄電池》，2024(3)：121～126，136]
2、昆明理工大學環境科學與工程學院王昌魯等利用腐植酸(HA)與具有較強電容性的納米Fe3O4顆粒形成的金屬化合物(HA@Fe3O4)修飾微生物燃料電池(MFC)陽極，探究含有以17α-乙炔基雌二醇(EE2)為代表性類固醇雌激素(SEs)的模擬廢水在MFC陽極的降解特性，并對EE2降解過程中MFC的產電特性進行了表征。電化學交流阻抗測試結果表明，與不存在HA@Fe3O4的MFC相比，存在HA@Fe3O4的MFC的歐姆阻抗降低了79.58%，電荷轉移阻抗降低了89.60%。循環伏安掃描結果顯示，HA@Fe3O4的存在顯著增加了陽極板的電容。HA@Fe3O4修飾陽極后MFC最大功率密度可達537.37mW/m2。HA@Fe3O4修飾的陽極可顯著提高MFC對EE2的去除率，EE2在低濃度下(≤5.0μmol/L)可以介導電子轉移，提高MFC的產電性能，進而提高MFC去除EE2的能力，但高濃度(5.0～10.0μmol/L)時會抑制微生物的活性并降低MFC產電效率。[來源：《精細化工》，2024(1)：166～173，194]
3、陜西凌云蓄電池有限公司刁涵等通過研究硫酸鋇、炭黑、木素磺酸鈉等負極膨脹劑對起動用蓄電池循環耐久性能的影響，發現負極膨脹劑對蓄電池循環耐久能力(Ⅳ)的影響較大。采用磺化度較低的木素磺酸鈉、以及比表面積較高的炭黑的蓄電池有較高的循環耐久能力(Ⅳ)。在木素磺酸鈉配方的基礎上添加一定量的腐植酸可提高蓄電池的循環耐久能力(Ⅳ)；負極膨脹劑對蓄電池充電接受能力和循環耐久能力(Ⅰ)的影響趨勢是一致的。[來源：《蓄電池》，2023(3)：113～116，150]
4、石家莊鐵道大學常麗瑤選用腐植酸(HA)與羧甲基殼聚糖(CCTs)進行交聯形成復合粘結劑，研究了二者的質量比(1：2、1：1和2：1)對富鋰錳基正極(LRNCM)性能的影響及改性機理。研究發現：當水性復合粘結劑HA與CCTs的質量比為1：1時，電極在0.5C倍率下的首周放電比容量為239.62mAh/g，經過200周循環后容量保持率達到82.79%。該電極還表現出優秀的倍率性能，在5C高倍率下的放電比容量分別為113.45mAh/g。與傳統PVDF粘結劑構建的電極相比，HA/CCTs復合粘結劑有效地提高了電極的循環性能和倍率性能，增強了電極體系的導電性和機械性能。[來源：石家莊鐵道大學碩士學位論文，2023]
5、貴州大學李宏萍研究了腐植酸基多孔炭的制備及其在超級電容器中的應用。結果表明：黃腐酸基多孔炭(X-HPCFs)的最佳制備條件為：氧化比(H2O2/FA)為3，堿炭比(KOH/FA)為1.4，活化溫度800℃。OAHPCF的比表面積為3362m2/g，總孔容為2.23cm3/g，介孔比為67.77%。OAHPCF電極在三電極體系中，電解質為6M KOH，電流密度為0.2A/g時，比電容為453F/g。電流密度從0.2A/g增至5A/g時，OAHPCF的比電容保持率為68.76%；在20m V/s的掃描速率下，贗電容貢獻占總電容的32%；經過5000次的充放電循環后，其比電容衰減為初始值的86.80%。綜上，FA比HA更適于作碳源制備多孔炭材料用于超級電容器。 [來源：貴州大學碩士學位論文，2022]
6、聊城大學楊慧倩采用微波水熱聯用后續煅燒法制備了SnO2/C/G三元負極材料，并對其結構、形貌和電化學性能進行了系統研究。結果表明：腐植酸的加入不僅促進了SnO2納米粒子的均勻分散，并且引入了氮元素提高了材料的反應性和電導率。電化學測試表明，與二元體系相比，SnO2/C/G陽極復合材料在充放電循環過程中表現出較高的保留容量，這是由于SnO2/C/G具有良好的分散狀態和導電性。在0.5A/g的電流密度下，SnO2/C/G陽極的可逆比容量在500次循環后可保持在627.6mA/h。采用同樣的制備方法得到CuO/CNT/G三元復合材料，并將其作為鋰離子電池負極材料。在0.1A/g和0.5A/g的電流密度下，分別表現出1000.2mA/h和632mA/h高可逆比容量。腐植酸的參與促進了花狀CuO的形成，還提供了可以提高碳的電子導電性和加速碳材料的電子傳遞的氮原子。[來源：聊城大學碩士學位論文，2022]
7、河南理工大學李媛媛以黃腐酸鉀(FAK)為前驅體，通過直接炭化法合成了N?O?S共摻雜的超級電容器電極用多孔炭，考察了炭化溫度對多孔炭的孔結構、雜原子組成和石墨化度的影響，并研究了雜原子遷移對其微結構演變的影響。研究結果表明：①含O基團(O?I/O?II)從FAKC-700到FAKC-800經歷了相對較快的分解，與中孔的演化密切相關；N含量從FAKC-800到FAKC-900顯著降低，主要由于N?6/N?5的分解，導致微孔孔容顯著增加。②FAKC-800電極具有相對較大的比電容；FAKC-900由于具有更高的中孔率和導電性，表現出優異的倍率性能，其在三電極和兩電極體系中的電容保持率分別達到76.7%(從0.5A/g到100A/g)和82.1%(從0.25A/g到10A/g)。基于FAKC-900電極的對稱超級電容器在離子液體電解液中可以提供的能量密度高達34.1Wh/kg(功率密度為217.5W/kg)。③FAKC-900對KOH電解液的表面潤濕性比FAKC-800更好，表明結構缺陷對炭電極材料表面潤濕性的影響比表面官能團更大。[來源：河南理工大學碩士學位論文，2022]
8、西安科技大學賀凡研究了腐植酸片基ZIFs衍生摻氮碳骨架材料的制備與電化學性能。以HA-Na為基底，Co2+、Fe2+為金屬離子，MIM為有機配體，水熱法合成層狀HA-CoFe-ZIF模板。通過低溫熱解合成了由碳納米管和石墨烯層片組裝的摻氮碳骨架材料NCS-2。NCS-2-650主要由石墨化C組成，摻入的9.5at%的氮主要以吡咯型N和吡啶型N的形式存在。具有豐富的介孔結構，BET 比表面為427m2/g，平均孔徑為3.14nm。有著高的比電容、優異的倍率特性和循環穩定性，1A/g時的比電容為324F/g，100A/g時為160F/g；循環5000次和10000次后，NCS-2-650材料的電容保留率分別為96%和87%。組裝的非對稱超級電容器NCS-2-650//AC，1A/g下的比電容為76F/g，在411W/kg的功率密度下具有13.5Wh/kg的能量密度，且循環5000次后電容保持率為85%。[來源：西安科技大學碩士學位論文，2021]
9、新疆農業大學劉濤研究了有機固廢調控制備腐植酸鉀和功能碳材料及其超級電容器性能。①以城市污泥為原料焙燒制取的腐植酸鉀碳材料HA-K-650-M-Q在0.5A/g的電流密度下，其比電容達到492F/g。在10A/g下循環10000次后，電容保持率為87%。在1298W/kg的功率密度下，能量密度達到40.37Wh/kg。②以廢棄橘子皮為前驅體，采用加堿水熱制備腐植酸鉀，進一步制備成碳材料 DOP-700-250-1，在0.5A/g的電流密度下，其比電容達到276F/g。[來源：新疆農業大學碩士學位論文，2021] 10、天津大學王睿研究了黃腐植酸基炭材料制備及儲鉀性能。試驗采用軟硬炭復合措施并結合熔鹽模板法制備黃腐酸-瀝青基材料。所得材料具有比表面積大、層間距大、納米孔道和缺陷豐富等特點，這不僅在一定程度上緩解了體積膨脹，還增大了鉀離子的傳輸動力學特性，增加了儲鉀活性位點，顯著提升了材料的儲鉀性能。該方法獲得的材料展現出400.4mAh/g的比容量。甚至在1A/g的電流密度下循環1000周，容量仍保持在128.4mAh/g，容量保持率可達到78%，極大地改善了其循環穩定性。這為新型鉀離子電池負極材料的開發提供了實驗數據和理論分析。[來源：天津大學碩士學位論文，2021] 11、中國礦業大學袁鑫研究了腐植酸基多孔碳材料的制備及其超級電容器性能研究。結果表明：常溫下將NHA與F127機械攪拌混合，澆筑在培養皿上干燥實現水相自組裝，500 °C碳化后獲得腐植酸基介孔碳材料CF0，比表面積達462.79m2/g，發達的介孔結構為其大倍率性能奠定了基礎，活化后材料CF3比表面積達2101.58m2/g，三電極體系電流密度為0.5A/g時比電容達到397.14F/g，50A/g時比電容達274.18F/g，將其制備為紐扣型電容器循環5000圈比電容保持率為96.4%，表現出極其優異的電化學性能。[來源：中國礦業大學碩士學位論文，2021] 12、河南理工大學王振帥以綠色、可再生的生化黃腐植酸為碳質前驅體，膨脹蛭石為模板，采用空間限域炭化法制備具有高比表面積(642m2/g)和較高總孔容(0.537cm3/g)的腐植酸基多孔炭納米片FA-PCNSs。該納米片由十幾層的石墨烯片有序堆疊而成，厚度為4.889nm，具有大孔、中孔、微孔組成的層次孔結構和豐富的含氧/氮官能團。用于鋰離子電池負極材料時展現出卓越的儲鋰性能，在0.05A/g的電流密度下，可逆容量高達983mAh/g，在5A/g超高電流密度下，仍能維持235mAh/g的可逆容量，經過300次循環后，FA-PCNSs仍能在5A/g超高電流密度下以99.95%的庫倫效率維持174mAh/g的可逆容量，表現出較高的可逆容量、優異的倍率性能和長循環性能。[來源：河南理工大學碩士學位論文，2021] 13、安徽農業大學楊玉蓉研究了微生物燃料電池對磺胺類抗生素的降解特性及其機理。結果表明：加入一定量的腐植酸儲備液使其初始濃度分別為5、15、30、60mg/L，初始磺胺間甲氧嘧啶(SMM)濃度為10mg/L，試驗菌種為S.putrefaciens，陽極材料為碳氈。微生物燃料電池(MFCs)運行第3d時SMM的降解基本趨于平緩，且隨著添加腐植酸濃度增大，SMM的去除率隨之增大；隨著初始腐植酸濃度的增加，SMM的降解率分別為69.7%、73.9%、79.9%、80.9%。結果表明，添加一定濃度的腐植酸能促進MFCs體系中SMM的去除，但當腐植酸的初始濃度從30mg/L增加到60mg/L時，對SMM的去除影響不大。[來源：安徽農業大學碩士學位論文，2020] 14、新疆大學梁小玉以腐植酸鉀替代價格相對高的油酸鈉作為碳源，合成納米結構的Fe3O4顆粒鑲嵌在碳膜上的二維納米復合物。對合成的立方體Fe3O4/C納米復合物進行系統的電化學性能測試后發現，碳和Fe3O4結合后發生的協同作用可以使材料擁有高的比容量和良好的倍率性。當把它應用到鋰離子電池負極時，在0.5A/g的充電-放電過程中，Fe3O4/C-750納米片在第一圈的放電過程中有一個高達762.7mAh/g的儲鋰容量，充電時的可逆容量為747.3mAh/g，初次庫倫效率可以高達98%；而在測試倍率性能時，隨著電流密度從100mA/g增大到2000mA/g，Fe3O4/C-750電極材料的容量逐漸從477mAh/g降低到248mAh/g，當電流密度再返回到100mA/g時，其容量還可以達到289mAh/g。這個結果表明，產物有高的可逆容量、高的首次庫倫效率、還有明顯增強的循環和倍率性能。最后，將樣品應用到超級電容器電極材料時，樣品Fe3O4/C-750電極在500mA/g時的電容有265.6F/g。[來源：新疆大學碩士學位論文，2020]15、西安科技大學楊娜娜以腐植酸鈉層片(HA-Na)為載體，Ni2+(或Co2+)為中心離子，BPDC為配體，采用水熱法成功制備了高復合度、高電容性能的HA-NiCo-BPDC復合材料。確定了復合材料的最佳制備工藝為：腐植酸鹽含量為0.941g HA-Na/g BPDC，[(Ni2+)+Co2+]/BPDC摩爾比為3：1，Ni2+/Co2+原子比為1：1，反應溫度和時間分別為190℃和12h。在HA-NiCo-BPDC復合材料中，NiCo-BPDC納米片以花狀組裝體負載在腐植酸鹽層片表面。HA-NiCo-BPDC(1：1)復合材料在2M KOH電解液中具有高比容(5A/g時762F/g，100A/g時410F/g)，高倍率特性(電流密度從0.5A/g到25A/g時，電容保持率為74%)，低內阻和電荷轉移電阻的特征。組裝的HA-NiCo-BPDC//rGO非對稱超級電容器，在2A/g時具有101F/g的高比電容，可在1.4V的寬電勢窗口下工作，具有良好的循環穩定性(5000次循環后容量保持率86%)和高的能量密度(在功率密度為352W/kg時能量密度為31.3Wh/kg)。[來源：西安科技大學碩士學位論文，2020]16、山東大學秦佳麗在氮氣氣氛下高溫燒結黃腐酸和鈦酸鋅鋰的混合物，得到表面包覆突起狀碳層的鈦酸鋅鋰負極，該結構能夠同時得到高的電子電導率和離子電導率，并且碳在提高鈦酸鋅鋰導電性的同時實現了 N和S的共摻雜。實驗結果表明：當黃腐酸量為28wt%，煅燒溫度為800℃時，得到的材料首次效率達到88%，在0.1、0.2、0.4、0.8和1.6A/g電流密度下分別具有191、179.4、165.4、157.1、143.5mAh/g 的放電容量，且在0.5A/g電流密度下循環1000次能夠得到215.3mAh/g的容量，經過改性，鈦酸鋅鋰電化學性能得到明顯改善。根據表征分析，黃腐酸在該條件下除了可實現N和S的共摻雜，在800℃燒結溫度下能夠得到一定的(NO3)-并降低(SO4)2-的作用，有利于進一步提高離子電導率，提高了鈦酸鋅鋰的綜合電化學性能。[來源：山東大學碩士學位論文，2020]17、駱駝集團蓄電池研究院有限公司李斌等在有機膨脹劑總添加量為0.2%，并保證電池水損耗性能的基礎上，木素與腐植酸的質量比設定為1:1可以將有機膨脹劑對電池充電接受能力的影響降至最低。采用正交實驗的方法確定了電池充電接受能力最優的內化成生產工藝：電解液密度為1.20g/cm3，浸酸1h，并控制化成溫度為60℃。電池電解液中硫酸物質的量與活性物質的物質的量比值在2.0～4.5之間時，電池的充電接受能力隨酸量的增加而下降。[來源：《蓄電池》，2020(5)：240～242]18、華中科技大學吳大貝腐植酸鈉(Na2HA)與還原氧化石墨烯(r GO)復合，研究其電子導電性能。結果表明：Na2HA/r GO作為鈉離子電池負極材料，在電流密度100mA/g下，在100次充放電循環后放電比容量穩定在176mAh/g；在500mA/g大電流密度下，容量保持率在2000次充放電循環后高達92%，展現出非常出色的大倍率循環性能。此外，非原位的FT-IR，光電子能譜(XPS)測試結果初步揭示其儲鈉機理，并結合密度泛函理論計算(DFT)驗證其儲鈉的可逆性。[來源：華中科技大學博士學位論文，2019]19、昆明理工大學付亙探究腐植酸具有的電子穿梭能力在微生物燃料電池(MFC)中的應用潛能。結果表明：①腐植酸的電子穿梭能力極大地提高了電活性微生物與陽極之間的電子傳遞效率，其中6.67%的腐植酸摻雜陽極組微生物燃料電池，其最大產電功率密度比空白組增大了107%；而最優比例(6.67%)的HA@Fe3O4摻雜的陽極組則進一步提高了最大產電功率密度至1487.06mW/m2，其相較于空白組增大154%。②HA或HA@Fe3O4摻雜陽極組與空白組相比，都極大程度地降低了電極反應的活化損失能，提高了摻雜陽極的穩定性；另外，摻雜陽極組具有比空白組更小的電荷傳遞阻抗，這促進了電活性微生物放電子效率的提高，且增強了其催化降解底物的水平。③循環伏安結果發現HA或HA@Fe3O4摻雜陽極都與細胞色素C之間建立了較好的導電傳電子通路，但HA@Fe3O4與微生物之間的作用關系更強，其循環伏安掃描得到的氧化峰電流更大，表明納米四氧化三鐵的加入促進了腐植酸介導電子向陽極傳遞的過程速率。④生物多樣性研究發現摻雜陽極與未摻雜陽極在表面富集的微生物種類上存在較大差異，HA或HA@Fe3O4摻雜陽極的確影響了陽極表面的微生物種群，但后者摻雜陽極表面檢測到的微生物多樣性要大于前者，且其陽極表面觀察到的生物膜致密度明顯更大。[來源：昆明理工大學碩士學位論文，2019] 20、天津大學賈敏研究了腐植酸基多孔碳的制備及其碳基雙電層電容器(EDLCs)性能。試驗以風化煤基腐植酸(LHA)為前驅體，通過水熱碳化、KOH活化制備多孔碳。水熱碳化結合KOH活化主要提高了材料的碳收率，調控材料的形貌和孔道結構。水熱溫度為150°C時，最終得到的多孔碳在6mol/L KOH水系電解液中表現出了良好的EDLC性能。在0.05A/g時，容量為287.8F/g，倍率性能(C100/0.05)高達72.4%；在10A/g時，經過20000次循環，容量保持率高達99.2%；在100A/g時，能量密度可達7.23Wh/kg。[來源：天津大學碩士學位論文，2018]21、天津大學趙品一研究了聚丙烯腈/黃腐酸復合炭納米纖維電極的儲鈉性能。結果表明：聚丙烯腈/黃腐酸復合炭納米纖維中引入了更多的孔結構/缺陷。這增大了儲鈉容量，并提升了電池的倍率/循環性能。聚丙烯腈/黃腐酸復合炭納米纖維(含30wt%黃腐酸)在1300℃炭化處理后，可逆儲鈉容量可達261.3mAh/g(電流密度：0.02A/g，首次庫倫效率為69.6%)；倍率性能(在1A/g下可達81.7mAh/g)；循環性能(在0.1A/g下循環100次后容量是249.6mAh/g)。[來源：天津大學碩士學位論文，2017]22、新疆大學耿芹以腐植酸鉀為炭源制備MoS2/C復合納米材料，研究其電化學性能。研究結果表明：700℃焙燒得到的MoS2/C表現出了最佳的循環穩定性和倍率性能，它在電流密度為100mA/g的條件下循環50圈之后，電化學容量依然能夠保持在554.9mAh/g。[來源：新疆大學碩士學位論文，2017]23、天津大學馬玉柱以純化后的風化煤系黃腐酸(LFA)為前驅體，采用簡單的溶劑蒸發法制備了炭微球，通過堿活化法制備了球形活性炭，通過改變堿炭比調控其孔道的分布，同時比較了球形活性炭和粉末狀活性炭在電化學行為上的差異。結果發現：球形活性炭在導電性和孔道結構分布方面均優于粉末狀活性炭，并表現出了優異電化學性能。在6M KOH水系電解液中，當電流密度為0.05A/g時，具有多孔芯結構的球形活性炭(PCM)電極的比電容可達到320F/g，當電流密度增加到100A/g時，其容量仍可保持在193F/g，說明球形活性炭作為電容器電極材料具有優異的倍率性能。在1M TEABF4/PC電解夜中，PCM樣品的比電容可達到156F/g，并且具有39.50Wh/kg的能量密度，此外，當功率密度上升到5880W/kg時，其能量密度仍可維持在22.05Wh/kg。球形活性炭優秀的結構和高性能之間的平衡性，成為了一種具有競爭力的超級電容器電極材料。實驗發現，球形納米顆粒(PCAs2)可以有效的減小離子傳輸的距離，同時其穩定的骨架結構也進一步提升了電極材料的循環穩定性。在6M KOH水系電解液中，當電流密度為50mA/g時，PCAs2電極的比容量可高達368F/g，在100A/g的電流密度下循環10000次后，其電極的容量保持率為98.4%，體現了PCAs2電極優異的循環穩定性。[來源：天津大學碩士學位論文，2017] 24、哈爾濱工業大學化工學院黃鑌等研究了負極添加劑木素、腐植酸、硫酸鋇、炭黑對鉛酸蓄電池低溫性能的影響。結果表明：提高腐植酸和硫酸鋇的添加量，能夠提高鉛酸蓄電池的低溫容量及低溫大電流放電性能，但在一定程度上會降低電池的充電接受能力。[來源：《蓄電池》，2017(1)：23～26，30]25、哈爾濱工業大學舒紅群研究了添加劑對動力鉛酸蓄電池低溫性能影響。結果表明：在蓄電池負極活性物中添加腐植酸后，電池常溫放電時間為132～135min，常溫檢測容量無明顯變化，低溫-10℃電池的放電時間為105～107min，其變化也比較小。從整體上看，負極活性物質中添加腐植酸后，動力鉛酸蓄電池的常溫、低溫放電時間均稍有增加。當動力鉛酸蓄電池的負極活性物質中添加腐植酸的比例為0.3wt%時，常溫放電時間為135min，低溫-10℃放電時間為107min，常溫放電時間、低溫-10℃的放電時間均達到最大，通過以上數據表明，負極添加腐植酸可以明顯提升電池的放點容量，添加量也對于其性能有較大影響，添加比例為0.3wt%時的負極材料應用于動力鉛酸蓄電池時，表現了最優的放電性能。[來源：哈爾濱工業大學碩士學位論文，2016]26、哈爾濱工業大學馬洪濤用HRPSo C循環性能表現最優的導電碳黑(CC)碳材料與硫酸鋇、木質素、腐植酸，設計有交互作用的兩水平四因素的正交試驗(L8(27))，在不同放電倍率性能測試下和HRPSo C循環性能測試，硫酸鋇與木質素、硫酸鋇與腐植酸存在的協同作用。測試結果表明，高倍率放電(4C1和3C1)與低倍率放電(2C1、1C1、0.5C1、0.25C1、C20)的配方是不一樣的。而HRPSo C循環性能最優配方為硫酸鋇為2.00wt%、木質素為0.20wt%、腐植酸為0.20wt%、碳材料為1.00 wt%。并證明硫酸鋇與木質素、硫酸鋇與腐植酸存在著交互作用關系。[來源：哈爾濱工業大學碩士學位論文，2016]27、河北師范大學化學與材料科學學院趙婧等研究了三種腐植酸對鉛酸電池負極板電化學性能的影響。在鉛酸蓄電池負極中，分別添加了質量分數相同的三種腐植酸制備出不同腐植酸摻雜的負極板，并將其與常規的鉛酸電池正極板組裝成小電池。在對組裝的小電池進行電化學測試的基礎上，利用紅外、X射線衍射、電子掃描電鏡等技術對得到的三種負極材料進行了表征。研究結果表明：不同種類的腐植酸具有不同的形貌，其將顯著影響鉛酸電池的容量。一般含有更多羥基的腐植酸所對應的鉛酸電池具有較高的放電容量。[來源：《蓄電池》，2016(2)：55～58，100]28、山西師范大學王少潔研究了蓄電池負極添加劑電化學行為。結果表明：把腐植酸制成腐植酸鈉后，無論以液體形式加入還是以固體顆粒形式加入都會降低電池的充放電性能。①添加腐植酸鈉液體的7號電池(木素磺酸鈉0.025g+乙炔炭黑0.1g+硫酸鋇0.2g+腐植酸鈉2.5mL)充放電性能沒1號(木素磺酸鈉0.025g+乙炔炭黑0.1g+硫酸鋇0.2g+腐植酸0.125g)的好，尤其是充電性能明顯降低。7號電池與1號相比：1mv/s小電流放電容量降低10.29％，10mv/s大電流放電容量降低7.63%，1mv/s小電流充電容量降低39.96%，10mv/s大電流充電容量降低42.08%。②添加腐植酸鈉固體的8號(木素磺酸鈉0.025g+乙炔炭黑0.1g+硫酸鋇0.2g+腐植酸鈉0.247g)的電極與1號添加腐植酸的電極相比：1mv/s小電流放電容量降低25.88％，10mv/s大電流放電容量降低37.25%，1mv/s小電流充電容量降低53.64%，10mv/s大電流充電容量 降低67.77%。[來源：山西師范大學碩士學位論文，2015]29、河南理工大學張亞飛研究了腐植酸基層次孔炭電極材料的制備及電化學性能。結果表明：腐植酸基層次孔炭電極具有很好的電容特性，在水系電解液和有機電解液中比電容最大可分別達到189和118F/g。同時，電極具有很好的倍率性能和循環性能。利用乙醇的還原性將高錳酸鉀還原并均勻負載在腐植酸基層次孔炭上，制備的層次孔炭/MnO2復合材料仍然保持著層次孔結構。制備成電極時，比電容得到很大的提高，具有很好的電化學性能。[來源：河南理工大學碩士學位論文，2015]30、大連理工大學孫宇良比較了在不同Cr(Ⅵ)濃度與腐植酸(HA)存在時混菌與14株純菌生物陰極MFCs的還原Cr(Ⅵ)性能與電能輸出。在HA不存在時，純菌生物陰極MFCs可以高效還原Cr(Ⅵ)，5#純菌生物陰極MFCs還原Cr(Ⅵ)能力比混菌MFCs高14%，達到了2.27±0.23mg/(L·h)，電子流分布有95%去向已知，但是電流密度只有混菌的50%。1#純菌生物陰極MFCs輸出電能比混菌高15%，達到29mW/m2，還原速率與混菌相同，電子流分布50%去向已知。降低Cr(Ⅵ)濃度使MFCs性能下降。HA在不同程度上抑制了生物陰極MFCs還原Cr(VI)的性能，其中3#純菌生物陰極MFCs降低了36%，只有0.28±0.13g/L/h。加入HA對MFCs功率輸出無明顯影響，但是混菌與14株純菌生物陰極MFCs生物陰極庫倫效率降低，生物量減少，且改變了純菌生物陰極微生物的電子傳遞機制。[來源：大連理工大學碩士學位論文，2015]31、天能集團研究院張麗芳等在電池中加入固體膨脹劑木素磺酸鈉與腐植酸，通過測試循環伏安 (CV)、交流阻抗(EIS)、放電容量及循環過程失水量、荷電保持和容量恢復能力，及進行成品電池型式試驗，研究了木素磺酸鈉與腐植酸對電池性能的影響。腐植酸和木素磺酸鈉作為鉛蓄電池負極主要固體膨脹劑，均為含有活性官能團的大分子聚合物，但二者存在明顯的差異性。腐植酸不溶于硫酸，可穩定存在與負極鉛膏中，而木素磺酸鈉在酸中會有少部分的溶出，使極板孔隙率稍有增大，表現在電池各項性能上有一定的差異性。綜合分析，只加入木素磺酸鈉的 A 電池電化學反應效率、常溫和低溫放電容量、荷電保持和容量恢復能力均較大。[來源：《蓄電池》，2015(4)：197～200]32、浙江天能電池(江蘇)有限公司張麗芳等對鉛蓄電池負極和膏用腐植酸進行了對比研究。對三種腐植酸的物理性能、官能團含量、Pb2+吸附量進行了對比，采用循環伏安法研究各腐植酸在充放電過程中的電化學行為，并對其成品鉛蓄電池進行充電接受、低溫和大電流放電試驗，認為腐植酸對鉛蓄電池電化學反應活性、充電接受等電化學性能起著重要作用。[來源：《電池工業》，2014(Z1)：248～251]33、哈爾濱工業大學劉寶生研究了制備鉛碳電池的性能，分析了負極成分對鉛碳電池性能的影響。結果表明：對負極活性物質利用率影響最大的是活性炭，最小的是木素；對電池充電接受能力影響最大的是活性炭，最小的是腐植酸；對電池大電流放電性能影響最大的是活性炭，最小的是腐植酸；對電池脈沖循環壽命影響最大的是腐植酸，最小的是木素；對電池動力循環壽命影響最大的是活性炭，最小的是木素。通過充電接受能力測試和脈沖循環壽命測試結果，篩選出了鉛碳電池負極最優配方為活性炭0.3%、硫酸7.8%、木素0.08%、腐植酸0.2%、碳納米管0.8%。鉛碳電池性能不僅與負極碳材料的種類和含量有關，更與碳材料的分散效果、負極膨脹劑和硫酸等成分的含量有關。[來源：河南理工大學碩士學位論文，2013]34、山西師范大學武亞聰研究了腐植酸的電化學行為。實驗結果表明：有機添加劑腐植酸的電化學性能與腐植酸的分子量和羧基含量密切相關。腐植酸羧基含量與電池電化學性能呈正相關性。隨著腐植酸羧基含量增大，電池充電接受能力和放電容量增大，電池的電化學性能改善。腐植酸分子量的大小與電池電化學性能呈正相關性。腐植酸分子量增大，電池充電接受能力和放電容量增大，電池的電化學性能明顯提高。[來源：山西師范大學碩士學位論文，2012]35、浙江天能電池(江蘇)有限公司茆黎明等利用濕法消解—原子吸收法測定腐植酸中鐵含量的方法，得出了優化消解條件：①以硝酸、氫氟酸、高氯酸消解、中溫消解時間為1h，稱量為0.1g為最佳。②不同的消解程度會得出不同的結果，此濕法消解消解得更徹底。③不同廠家的腐植酸的灰分可能不一樣，所以消解的時間和酸的用量可根據消解的程度略微調節。且加熱消解時，溫度不能太高，否則酸揮發的同時可能會帶走部分鐵，使結果偏低。與行業標準中腐植酸鐵含量測定進行對比，此法能把腐植酸消解得更徹底，更能反映腐植酸鐵含量的真實水平。[來源：《電動自行車》，2012(5)：20～21，44]36、沈陽君威新能科技有限公司吳喜攀等對太陽能離網照明系統用儲能蓄電池負極添加劑進行了研究。結果表明：木素磺酸鈉不適合作為離網照明系統用儲能蓄電池負極添加劑，取代之的是A劑。栲膠對離網照明系統用儲能蓄電池的低溫容量有提高作用，但對充電接收能力有所影響。硫酸鋇+腐植酸+A劑的配方和硫酸鋇+腐植酸+栲膠+A劑的配方是較為理想的離網照明系統用儲能蓄電池的負極添加劑，可提高離網照明系統用儲能蓄電池的充電接收能力和循環耐久能力。[來源：《蓄電池》，2011(3)：108～110]37、中國科學院固體物理研究所陳小川以國內常用的高能腐植酸為對象，研究了有機膨脹劑在鉛蓄電池浮充電環境下的化學結構變化情況。利用UV-Vis光譜和FT-IR吸收光譜，分析了在硫酸溶液中高能腐植酸分子結構中某些官能團的變化情況。結果表明：作為膨脹劑的腐植酸在電池的酸性和陰極還原環境中，其主要官能團羧酸根被破壞，生成了一種羰基。而這些官能團的變化，影響腐植酸分子在鉛顆粒表面的吸附行為，對有機膨脹劑的作用機理有著重要影響。[來源：《電池工業》，2008(2)：82～85]38、長青蓄電池有限公司楊競對提高電動車用鉛酸蓄電池循環壽命進行了探討研究。結果表明：①采用正極Pb-Sb負極Pb-Ca的復合合金板柵，經過適當的熱處理，有利于提高富液式小型動力型電池的深循環壽命，并能達到少維護的性能。②高溫和膏及高溫高濕固化工藝，能夠顯著提高正極板的強度，雖然電池的初期容量低，但循環壽命明顯延長。③采用高純度腐植酸及木素+腐植酸的負極有機添加劑，對于深循環放電更為有利。④正片多于負片的組裝方式及極板外形尺寸的改進，可有效的提高電池的性能，降低故障率。[來源：《機電工程技術》，2007(7)：102～104，107]39、泉州華僑蓄電池廠太寬善等研究了腐植酸對電動自行車用鉛酸蓄電池運行中失水對循環壽命的影響。結果表明：電解液干涸時間隨負極腐植酸含量而變。負極中腐植酸含量為0.1％的3＃和4＃電池在循環壽命分別達到363次循環和346次循環時發生電解液干涸；與1＃和2＃電池相比，大大推遲了電解液干涸時間。而沒有加腐植酸的6＃空白試驗電池，則不出現電解液的提前干涸現象，壽命到528次循環。對壽命失效的試驗電池，補水恢復正常狀態后，繼續進行壽命試驗結果，1＃和2＃電池的最終壽命分別達到293次循環和288次循環 (壽命失效原因是電解液干涸)。另外，壽命循環達到347次失效的4＃電池的解剖證明，正極活性物質沒有軟化，導致最終壽命結束的主要原因仍然是電解液干涸。同組的另一只3＃試驗電池，在363次循環時出現電解液干涸，再補水恢復正常狀態，試驗繼續進行。[來源：《蓄電池 》，2007(2)：71～74]40、江蘇大豐市盛翔電源有限公司楊存龍等研究了電動車用VRLA蓄電池的充電接受與循環壽命。結果表明：腐植酸和木鈉都添加0.8%的含量，含腐植酸電池的充電接受高于含木鈉電池，可見含腐植酸電池的充電接受能力優于含木鈉電池；木鈉的添加量從0.3%增加到0.8%，充電接受能力下降2.6%；容量方面0.3%含量的木鈉電池比0.8%含量的木鈉電池，初始容量及循環容量都高，分析為2小時率放電，過高的木鈉含量反而會影響到孔徑，造成放電性能下降。腐植酸與木鈉聯用的電池比只用腐植酸的電池，初始容量及循環容量稍高；對于單用木鈉和腐植酸的電池的初始容量，含木鈉電池稍高，但在10來次循環后，木鈉由于衰減比腐植酸快很多，含腐植酸電池的容量開始高出含木鈉電池的容量。在容量衰減方面，高低含量單用木鈉的電池在前50次循環都有明顯衰減，高含量木鈉的電池衰減很厲害，可能是因為充電接受能力不足造成的；腐植酸與木鈉聯用的電池，以及單用腐植酸的電池，均沒有衰減跡象。[來源：《蓄電池》，2007(3)：107～112]41、山東淄博蓄電池廠李同家和張士偉對酸法腐植酸和堿法腐植酸在電池上的應用效果進行了對比分析。結果表明：酸法腐植酸作為電池負極添加劑所組裝的電池，其電氣性能不低于原來用的堿法，電氣性能均符合技術條件的規定。酸法腐植酸1kg風化煤制出腐植酸0.65～0.7kg，而堿法只能制出0.3～0.4kg，酸法腐植酸單位質量價格低于堿法腐植酸，因而電池生產成本也隨之下降。酸法腐植酸作為電池添加劑是可行的。[來源：《腐植酸》，2007(5)：48]42、福州大學黃明香研究了汽車起動用鉛酸蓄電池極板化成及其性能。結果表明：隨著溫度的不斷升高，添加劑的失重越來越厲害。腐植酸、挪威木素、日本木素和高溫木素四種負極有機添加劑，以腐植酸的熱穩定性最好。0～100°C期間腐植酸失重最少，挪威木素、高溫木素、高溫木素接近。100～200°C之間腐植酸、挪威木素、日本木素和高溫木素失重分別為3.23%、3.38%、2.13%和2.79%，這期間四種添加劑的失重都比較小。200～300℃之間腐植酸、挪威木素、日本木素和高溫木素失重分別為3.44%、5.74%、9.54%和11.05%，在這期間失重最多的是高溫木素，失重最少的是腐植酸。300～400°C之間腐植酸、挪威木素、日本木素和高溫木素失重分別為13.4%、14.48%、10.84%和10.66%。綜上，高溫條件下使用的鉛酸蓄電池使用腐植酸作為添加劑更好。[來源：福州大學碩士學位論文，2006]43、陜西凌云蓄電池廠王曉蘭等對鉛酸蓄電池鉛膏配方中的硫酸量和有機膨脹劑進行了試驗和探討。結果表明：當鉛膏中的硫酸量降低后，蓄電池的充電接受性能和深循環壽命大大提高；木素磺酸鹽與腐植酸復合的有機膨脹劑較其單獨使用，提高了負極在2小時率容量放電條件下的活性物質的利用率。按照上述最佳配方生產的閥控密封式(VRLA)蓄電池在70%的放電深度下的循環壽命達到了612次。[來源：《蓄電池》，2005(1)：34～36]44、風帆股份有限公司李建華等研究了負極有機混合膨脹劑。結果表明：負極有機膨脹劑木素磺酸鈉和腐植酸用于汽車起動用鉛酸蓄電池時，表現出較大差異，在低溫高倍率放電時，木素磺酸鈉配方的電池起動電壓要高于腐植酸電池0.3V，放電時間要長出30～90s，然而，隨著循環的進行，木素磺酸鈉出現了容量及起動性能衰減的現象，腐植酸則性能穩定，充電接受性能好。通過大量試驗研究選擇并確定了將木素磺酸鈉和腐植酸進行混合的負極有機混合膨脹劑，該混合膨脹劑綜合了木素磺酸鈉和腐植酸的優點，其起動性能好、壽命長(穩定)、充電接受好。[來源：《蓄電池》，2005(2)：60～63，96]45、陜西凌云蓄電池廠孫言行等通過對腐植酸和木素磺酸鹽進行復合試驗，確定了其復合比例為1∶1～3。經過蓄電池測試驗證，這一復合比例提高了蓄電池的-18℃冷起動性能。[來源：《蓄電池》，2004(3)：126～127，132]46、福建省安溪閩華電池有限公司柴樹松對汽車免維護蓄電池充電接受能力進行了分析。結果表明：增加正板柵的錫含量，特別是當錫含量大于1%時，蓄電池充電接受能力明顯提高，會顯著提高長期放置后，放電再充電能力；電解液的密度與單體開路電壓有著E=0.84+d的近似關系，因此，密度高，開路電壓高。在恒壓下充電，恒壓值與開路電壓之間的差值縮小，充電能力變差；負極鉛膏中添加劑對充電接受能力有大的影響，添加木素比腐植酸的電池充電接受能力差，1—2酸對充電接受能力有負面影響。固化參數的控制、化成狀態對充電接受能力有一定影響通過對這些因素的控制和調節，可達到最佳的充電接受性能。[來源：《蓄電池》，2003(2)：55～59]47、天津大學化工學院應用化學系朱松然和鄧一凡對復合與混合有機膨脹劑進行了比較。結果表明：當采用木素磺酸鈉為膨脹劑時，最好與腐植酸復合，這樣可提高電池的放電容量和充電接受能力；當采用擴散劑N時，與腐植酸混合使用效果也較好。[來源：《電池工業》，2002(5)：245～247]48、山東淄博第九號信箱趙禹唐和王希業研究了木素、木素磺酸鹽、腐植酸等負極有機添加劑在負極鉛膏中的配方及對負極性能的影響。結果表明：木素是最佳負極添加劑，其次是木素磺酸鈣和木素磺酸鎂加腐植酸的混用配方，木素磺酸鹽的性能接近木素。添加劑的提制方法、提制工藝條件對電池性能有關鍵性影響。[來源：《電源技術》，2001(6)：441～444]49、唐山師范學院化學系曹文華等以唐山地區的風化煤資源利用為背景，提出了一條活化提取高純度腐植酸的新工藝。對比實驗結果表明：該工藝所得產品收率高，超過98%，且質量完全符合蓄電池用腐植酸標準。[來源：《唐山師范學院學報》，2001(5)：19～20，26]50、華南師范大學化學系陳紅雨等對腐植酸、木素磺酸鈉、新型膨脹劑影響鉛電極的電化學行為及極板放電性能進行了研究。循環伏安極化曲線表明不同有機膨脹劑對鉛電極電化學行為影響規律相同；陰極極化曲線表明上述不同有機膨脹劑對析氫的影響差別可以忽略不計；首次放電性能試驗與循環伏安結果一致。分析了腐植酸與木素相同與不同的作用機理。相同點在于影響鋁電極電化學行為原理相同，不同點在于腐植酸主要通過吸附來防止負極收縮，而木素磺酸鈉則主要通過造孔來防止負極收縮。[來源：《蓄電池》，2000(2)：3～7]
