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铅炭电池不仅具有铅酸电池性质而且具有炭的电容特性，因此在高倍率部分荷电状态(HRPSoC)下具有良好的循环性能以及良好的充电接受能力，这对混合动力汽车的发展具有重要意义。铅炭超级电池的研究核心在于炭材料，本论文深入分析炭材料在铅酸蓄电池中所处工作状态的基础上，创新性的提出新型结构的铅炭复合材，使其能够更好的适用于铅酸蓄电池体系。论文的主要研究结果如下: (1)炭包覆铅复合材料，首次制备的炭包覆铅(C@Pb)复合材料是一种具有壳核结构的球型材料，外壳为炭材料，内核为铅材料。C@Pb复合材料中的炭含量可以通过有机碳源的加入量子以控制;由于铅的比重比较大，使得复合材料的比表面积相对比较小，但密度比较大的C@Pb复合材料有效的解决了活性物质与活性炭混合不均的问题;通过电化学分析表明C@Pb复合材料对比其它炭材料具有较高的析氢过电位，可以有效抑制氢气的析出，同时通过10000次循环伏安扫描，比电容相比初始值保持在94％，说明该炭材料具有良好的电化学稳定性。 (2)采用电沉积法制备铅炭复合材料，研究表明以混合炭材料作为炭载体，电沉积时间30s、电流密度为75mA·m-2时，制得得铅炭复合材料相对效果较好;电沉积铅炭复合材料增强了铅与炭的界面结合，能够有效增强电荷在铅与炭界面的传递。 (3)优化铅酸电池正负极添加剂的比例，制备12V10Ah电池，研究不同比例的添加剂对电池电化学性能的影响。研究结果表明正极中加入30％的红丹，负极中加入1％的C@Pb复合材料，电池的放电性能、充电接受能力、常温和低温的高倍率放电性能效果教好。然后将最佳工艺的铅炭电池与对照电池（未加C@Pb复合材料）比较，发现负极板中添加1％的C@Pb复合材料可使铅酸蓄电池充电接受能力提升57.0％;有良好的高倍率放电特性，在5C高倍率放电提升54.9％;在HRPSOC微循环寿命测试中，铅炭电池的放电电压下降缓慢，循环寿命明显高于对照铅酸电池。此外，利用SEM、XRD等分析手段对负极板进行表征，发现C@Pb复合材料能够明显减少负极板的硫酸盐化，改善充放电过程的可逆性，从而提高电池的循环寿命。