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本论文针对铅酸蓄电池功率密度低、循环寿命短的问题，采用不对称超级电容器和铅酸蓄电池“内并”系统集成技术从事超级电池的研究，从而提高了铅酸电池的功率性能和高倍率部分荷电状态(HRPSoC)下的循环寿命。超级电池的关键技术包括：一是适用于铅酸蓄电池环境的高性能碳材料；二是碳材料与活性物质铅的有效掺杂。在本论文的研究中，首先成功的制备了一种适用于4.88molL-1硫酸电解液的壳聚糖基碳气凝胶；其次，对铅酸蓄电池和超级电容器“内并”系统集成进行了成功的探索；最后，指出了铅碳超级电池研究中存在的问题，对铅碳超级电池的掺碳量进行了初步的实验。 以壳聚糖为前驱体，与不同含量甲醛交联合成水凝胶，再经干燥、炭化制得一种适用于铅酸蓄电池环境的碳气凝胶，利用热重、扫描电镜、循环伏安、恒流充放电等测试手段对样品进行分析。在4.88molL-1硫酸电解液中，2mL甲醛作为交联剂制得的壳聚糖碳气凝胶具有很好的电化学可逆性，最大比电容为186Fg-1(扫速1mVs-1)，该材料内阻较小，具有很好的高倍率放电性能和快速充电性能，经过9000次循环后比电容基本没有下降，在铅酸电池的环境中具有较好的循环稳定性。 在铅酸蓄电池的负极群中“内并”电容器碳电极，通过改进碳电极的配方和内并系统构成研制了12V/10Ah电动自行车用动力超级电池。测试发现：超级电池具有较好的功率和快速充电性能，同时可以有效抑制负极板的“硫酸盐化”，HRPSoC下的循环寿命是对照电池的1.6倍。 采用在铅酸蓄电池的负极中掺杂商业碳黑的思路进行铅碳超级电池的系统集成研究。若碳材料的添加含量较高时(>2％)，铅碳超级电池研究中会出现负极板强度降低、负极板易被氧化、寿命降低和析氢加剧等问题，同时提出了相应的解决方案。 鉴于添加2wt％含量的碳材料导致负极板强度下降、电池性能很不理想，所以碳材料的添加量应在2％以下，本研究选取商业碳黑作为负极板的添加剂，将其添加到负极铅膏中，添加量分别为原配方中铅粉重量的0.2wt.％、0.4wt％、0.6wt％、0.8wt％，对铅碳超级电池的掺碳量进行了初步的实验研究。研究发现，铅碳电池具有较好的快速充电能力和充电接受能力，提高了负极活性物质的利用率，有效抑制负极板的“硫酸盐化”，延长了电池在HRPSoC下的循环寿命。当碳材料的添加量为0.8wt％时，铅碳电池各方面性能最佳。