硝酸铅溶液中，在pH = 4.0，温度为室温，转速为200r/min下，振荡90分钟。
[0028]过滤所获得的铅碳复合材料，在80°C的真空干燥箱中干燥8个小时。
[0029]所获得的铅碳复合材料中铅所占比例为5%重量，通过对所制备的碳材料进行电子扫描可知:铅粒子从活性炭颗粒的空隙中生长出来，或覆盖在活性炭的表面。该碳材料的比电容为93.7F/g。
[0030]实施例2-4、称取的活性炭的粒径分别在1-2 μ m和4-6 μ m的三种活性炭材料，其余步骤与实施例1完全相同。
[0031]再利用上述所制备的碳材料来制作铅碳电池负极板，具体过程为:
[0032]称取2g铅粉，硫酸钡0.016g，腐殖酸0.018g，木质磺酸钠0.003g,短纤维0.0016g，以及所制备的碳材料中的一种0.02g，然后加入比重为1.4g/cm3的硫酸0.25mL，再继续加入适量的水，调剂铅膏的视密度为4.lg/cm3，手工涂板。然后固化干燥得到铅碳电池负极板。
[0033]在上述制备过程中，所加入的碳材料优选的可以分别为铅粉重量的1%或2%;也可以加入所制备的碳材料中的一种或者两种以上的组会，其总重量占铅粉重量的2 %。
[0034]然后对上述所制得的铅碳电池负极板进行性能测试，将所制得的铅碳电池负极板与二氧化铅正极板组装成2V，400mAh的单体电池，化成后进行容量测试和高倍率部分荷电状态的循环寿命测试，容量测试程序设置如下:
[0035]第一步:以0.05C电流放电至1.75V，第二步:以0.05C电流充电至110% SoC，重复充放电循环3次；
[0036]第三步:以0.1C电流放电至1.75V，第四步:以0.1C电流充电至110% SoC，重复充放电循环7次；
[0037]第三步:以0.2C电流放电至1.75V，第四步:以0.2C电流充电至110% SoC，重复充放电循环5次。
[0038]如图2所示为本发明所举实例中含碳负极板和无碳负极板在不同倍率电流下的放电容量对比示意图，由图2可知:负极板在添加了碳材料之后，放电容量得到了明显的提升，活性物质的利用率得到了提高，最高达到60 %左右。
[0039]综上所述，本发明方法所制备的碳材料中的铅是通过物理吸附和化学反应的方式进入到活性炭颗粒的孔隙内及颗粒之间的孔隙内，而且牢固的结合在活性炭的内、外表面，极大的增强了碳材料与活性物质的亲和力；所制备的碳材料可使得活性物质形成了一个三维的网络导电结构，能有效的增强电流在铅与碳界面的传导，增强了活性物质的导电性，抑制了硫酸铅的生长及长大，有效的延长了铅酸蓄电池在高倍率部分荷电态状态下的循环寿命以及充电接受能力。
[0040]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种铅酸蓄电池负极用碳材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤1、称取一定量的不同粒径的活性炭材料，将其置于去离子水中在100-300r/min的转速，以及70-100°C的条件下振荡60-120分钟，再过滤后置于50-90°C的真空干燥箱中干燥6-12小时，得到干燥的活性炭； 步骤2、将所述干燥的活性炭置于一定体积的溶剂中，采用物理吸附和化学反应的方式，在100-300r/min的转速，以及20_50°C的条件下振荡80-140分钟；其中，所采用的溶剂包括:醋酸铅溶液、硝酸铅溶液、碳酸铅溶液或硼酸铅溶液中的一种或者多种的混合物；步骤3、将反应后的产物过滤后置于50-90°C的真空干燥箱中干燥8-12小时，得到所述铅酸蓄电池负极用碳材料。2.根据权利要求1所述铅酸蓄电池负极用碳材料的制备方法，其特征在于，在得到所述铅酸蓄电池负极用碳材料之后，所述方法还包括: 将所制备的碳材料加入到铅酸蓄电池的负极板中制成铅碳电池负极板； 所述铅碳电池负极板包括板栅和涂覆在固化板栅上的负极材料。3.根据权利要求1所述铅酸蓄电池负极用碳材料的制备方法，其特征在于， 在所述步骤I中，所称取的活性炭材料的粒径为I μπι-12 μ??。4.根据权利要求1所述铅酸蓄电池负极用碳材料的制备方法，其特征在于， 在所述步骤I中，所称取的活性炭材料与去离子水的质量比为1:200-10:200。5.根据权利要求1所述铅酸蓄电池负极用碳材料的制备方法，其特征在于， 在所述步骤2中，所采用溶剂的pH值为4-7 ; 且用于调节溶剂PH值的溶液为pH = 6.0的醋酸钠缓冲液与稀硝酸溶液。6.根据权利要求1所述铅酸蓄电池负极用碳材料的制备方法，其特征在于， 在所述步骤2中，活性炭与所采用溶剂的质量比为3:1-6:1。
【专利摘要】本发明公开了一种铅酸蓄电池负极用碳材料的制备方法，称取一定量的不同粒径的活性炭材料，将其置于去离子水中在100-300r/min的转速，以及70-100℃的条件下振荡60-120分钟，再过滤后置于50-90℃的真空干燥箱中干燥6-12小时，得到干燥的活性炭；将干燥的活性炭置于一定体积的溶剂中，在100-300r/min的转速，以及20-50℃的条件下振荡80-140分钟；将反应后的产物过滤后置于50-90℃的真空干燥箱中干燥8-12小时，得到铅酸蓄电池负极用碳材料。该碳材料能够改善碳材料与活性物质之间的结合以及碳材料在活性物质中的分散，从而延长铅酸蓄电池在高倍率部分荷电状态下的循环寿命。
【IPC分类】H01M4/62, H01M10/06, C01B31/08
【公开号】CN105024080
【申请号】CN201510373420
【发明人】高爱梅, 仝鹏阳, 黄婵, 陈飞, 方明学, 陈红雨
【申请人】华南师范大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月29日