我们乐于分享我们的技术和经验，希望促进这个社会的进步

        很多次束手无策的时候，没有放弃，并非为了金钱，还有理想，

        我们希望给下一代人提供更多的手段，来处理我们之前遇到难以解决的问题

       时间定格在2010年，我加入一个研究所，负责电池正极材料的选材，读书的时候接触更多的是铅酸电池，和锂离子电池，这次遇到的电池是钒电池，即液流电池。1985年由澳大利亚新南威尔士大学的MarriaKazacos提出，而后国内是中南大学、大连物化所研究最多，当时这个团队主要是中南大学的研究生和本科生，再加上一个我。

       钒电池原理：正负两极的电解液罐分别含有V4+、V5+和V2+、V3+的硫酸溶液溶液。外接泵将两极的电解液压入电池堆体内，在半电池和储液罐循环流动，中间加上隔膜。当外加电压时，利用电解液流经正负电极表面发生的氧化还原反应储能（电池基本组成，正极，负极，电解液，隔膜）

钒电池所用的材料

        电极：石墨毡、

        电解液：稀硫酸（10%）溶解的钒溶液

        隔膜：Nafion隔膜

        电极板：石墨板、导电塑料

      往事历历在目，我们碰到了一个又一个难题，从石墨毡，隔膜，电极板，电解液，磁力泵，到充放电设备，就不一一道来。主要谈下我们在电极板的研发。

        我们加入团队的时候，电极板主要用的是石墨电极，主要原因是电解液为强酸体系，必须要一种导电率高，不易腐蚀的材料，当时有别的同事也采用了钛板，或在钛板上电镀一些活性物质、惰性物质等，由于多个循环后，在电化学活性下加上强酸都会存在开孔腐蚀的情况，而石墨作为一种导电性好，耐腐蚀，电阻值小，当仁不让就成了当时所用的电极材料，然而在从小电池到大电池的时候，液体的流速增大，不断地冲刷，石墨板的形貌被破坏，强度达不到要求，这时候急需要一种塑料材料来替代石墨板。

       由于我们有过磁力泵的研发替代经验，大师兄（都是中南大学的就这么叫了）带着我们开发导电塑料，当时联系了广东的一个注塑厂，把我们的要求和人家说了，然后他们一次次的给我们注塑，然后我们测试，测试了多个配方和配比、最终通过了性能，可靠性等一系列测试。

     今天就通过我们的表征手段来看下这个神秘的导电塑料是什么东西，

     导电塑料A：

1. FTIR测试

   因为含有较多炭黑，做出的红外谱图难以为分析
   

2. DSC测试

DSC表征出来熔点在118.13℃为PE

3. TGA测试

升温程序：

在氮气气氛中，从50℃升温到600℃，升温速率：20℃/min

在氧气气氛中，从600℃升温到 850℃，升温速率：20℃/min

分析：

从TGA曲线上，300℃以前没有发生物质的分解，材料中不含低分子有机化合物，300度到500度之间的分解主要为有机高分子材料，具体的材料需要等裂解FTIR确认600℃到650℃之间的分解主要为C的分解，  775℃残留物质为无机填料。推测材料配方：高分子材料：51%  炭黑（普通）：48.3%、无机填料（可能来源于炭黑）：0.722%

结论：       

既导电塑料A由PE:51%，炭黑48.3%，无机杂质0.7%组成。

导电塑料B：

1. FTIR测试

   因为含有较多炭黑，做出的红外谱图难以为分析
   

2. DSC测试

DSC表征出来熔点在124.33℃为PE、161.40℃表征出来的熔点为PP。

3.TGA测试

TGA测试升温程序：

在氮气气氛中，从50℃升温到600℃，升温速率：20℃/min

在氧气气氛中，从600℃升温到 850℃，升温速率：20℃/min

分析：

从TGA曲线上，300℃以前没有发生物质的分解，材料中不含低分子有机化合物，300℃到500℃之间的分解主要为有机高分子材料，具体的材料需要等裂解FTIR确认600℃到800℃之间的分解主要为石墨C的分解，  826℃残留物质为无机填料。

推测材料配方：高分子材料：90%  炭黑（石墨）：9.6%、无机填料（可能来源于炭黑）：0.4%

结论：

     导电塑料B由PE/PP（PE/PP比例可以参考DSC结果）:90%，石墨9.6%，无机杂质0.4%组成         

     通过简单的三个分析手段我们就能知道一个材料的配比和组成，从而来指导我们的研发和生产，提高我们的研发效率，降低我们的研发时间。

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