凝胶电解质是影响铅酸蓄电池性能的关键因素

众所周知，与传统的富液式或吸收性玻璃垫 (AGM) 电池相比，采用凝胶电解质的阀控式铅酸 (VRLA) 电池在多个领域具有优异的性能 [1]、[2]、[3]、[ 4]、[5]。影响胶体电池性能的关键因素是胶体电解质本身；胶凝剂对凝胶电解质的性能有显着影响。

气相二氧化硅和胶体二氧化硅已被广泛用作胶凝剂 [6]、[7]。气相二氧化硅在凝胶电解质中使用时具有良好的触变性 [8] 和在循环或深度放电条件下的可靠性 [9], [10]，但它具有许多缺点，例如凝胶时间较短，粘度较高，材料和制造成本较高, 以及增加的内阻, 限制了该技术的广泛应用 [11]。含胶态二氧化硅的凝胶电解质具有制备、储存和凝胶灌注简单、成本低等优点。然而，它们通常含有高含量的铁和其他杂质，这些杂质会降低氢气和氧气释放的过电势，导致凝胶电池耗水量增加，并最终导致电池故障 [4]、[11]、[12]。

由于气相二氧化硅和胶体二氧化硅作为胶凝剂的广泛应用，研究人员对其结构及其表面特性进行了多年研究 [8]。胶凝剂不参与铅酸电池内的电化学反应；它们的主要功能是形成三维网络结构，截留硫酸溶液。分别提供了气相二氧化硅和胶体二氧化硅形成凝胶的示意图 [11]、[13]，它们均形成三维网络结构，但方式多种多样。仔细分析 [14] 表明，二氧化硅的表面反应性主要取决于其表面羟基的数量和结构排列。气相法二氧化硅倾向于形成孤立的硅烷醇；而胶体二氧化硅，

大多数研究人员 [15]、[16]、[17] 将他们的精力集中在无机和有机添加剂上，以提高凝胶电解质的性能。本文将气相二氧化硅与胶体二氧化硅相结合，制备了一种新型混合凝胶电解质，以克服气相二氧化硅或胶体二氧化硅制备凝胶电解质的缺点，从而改善物理和电化学性能，优化凝胶电解质的整体性能。