كيف تلعب كبريتات الباريوم دورًا مهمًا في إنتاج البطاريات؟

المكون الرئيسي للباريت هو كبريتات الباريوم (BaSO4)، وأشهر استخداماته هي عوامل ترجيح طين حفر النفط، والمواد الكيميائية الباريوم، والمواد الخام للحماية من الإشعاع النووي.

تتمتع كبريتات الباريوم بمزايا الخمول الكيميائي القوي، والاستقرار الجيد، ومقاومة الأحماض والقلويات، والصلابة المعتدلة، والجاذبية النوعية العالية، والبياض العالي، والقدرة على امتصاص الأشعة الضارة. إنها مادة صديقة للبيئة. لا تتمتع كبريتات الباريوم النانوية عالية النقاء بمزايا كبريتات الباريوم العادية فحسب، بل لها أيضًا استخدامات خاصة أخرى. على سبيل المثال، يتم استخدامها على نطاق واسع في القطاعات الصناعية مثل الطلاء وصناعة الورق والمطاط والحبر والبلاستيك.

تتمتع كبريتات الباريوم أيضًا باستخدام مهم – الموسع غير العضوي الأكثر استخدامًا في تصنيع البطاريات. كطاقة جديدة أساسية ومتجددة وقابلة لإعادة التدوير، تُستخدم البطاريات على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل النقل والاتصالات والكهرباء والسكك الحديدية والدفاع الوطني وأجهزة الكمبيوتر والبحث العلمي.

باعتبارها معدن طاقة جديد، تلعب كبريتات الباريوم دورًا مهمًا للغاية في إنتاج البطاريات. والسبب الرئيسي لتقصير عمر البطارية هو: كبريتات الصفيحة السالبة للبطارية. لذلك، في بطاريات الرصاص الحمضية، يتمثل الدور الرئيسي لكبريتات الباريوم في تعزيز نشاط الصفيحة السالبة، ومنع الصفيحة من التصلب، وإطالة عمر خدمة البطارية.

في عجينة الرصاص السالبة للبطارية، تُستخدم كبريتات الباريوم المترسبة ذات خصائص التعبئة الممتازة والخصائص المستقرة بشكل عام لتقليل درجة كبريتات القطب السالب للبطارية. والأسباب هي كما يلي:

1. كبريتات الباريوم وكبريتات الرصاص لهما نفس البنية الشبكية، مما يساعد على توزيع كبريتات الرصاص (PbSO4) التي ينتجها القطب السالب للبطارية بمساعدة كبريتات الباريوم (BaSO4) بالتساوي في مواضع مختلفة من الصفيحة، وبالتالي منع الكبريتات غير القابلة للعكس وإطالة عمر البطارية.

2. كبريتات الباريوم المترسبة لها حجم جسيمات صغير وقابلية تشتت جيدة. وقد أظهرت التجارب أنه في حالة عدم التكتل، كلما كان حجم جسيمات كبريتات الباريوم أصغر، انخفضت درجة كبريتات القطب السالب للبطارية.

3. كبريتات الباريوم المترسبة عالية النقاء، ولا تحتوي على أي حديد تقريبًا، ولا يسهل تفريغها. عند تفريغ البطارية، يمكن أن يحتوي PbSO4 على المزيد من مراكز البلورات، مما يمنع بشكل أفضل مساحة السطح النوعية للرصاص من الانكماش، ويعزز نشاط لوحة القطب السالب، ويمنع اللوحة من التصلب، ويطيل عمر خدمة البطارية.

4. كبريتات الباريوم خاملة للغاية ولا تشارك في عملية الأكسدة والاختزال للقطب. إنها تفصل الرصاص ميكانيكيًا عن الرصاص أو كبريتات الرصاص، وبالتالي تحافظ على مساحة سطحية نوعية متطورة لمادة القطب.