0053]在铅酸蓄电池充电周期，铅酸蓄电池会收到外部电路产生的电子，正极板和负极板上的PbSO4^分别转换成铅和二氧化铅。
[0054]在传统的铅酸蓄电池的结构中，正、负极板都具有网格支撑。网格内填充着多孔的糊状物(有时称为活性材料或膏)。糊状物的组成部分取决于原材料及原材料上的化学或物理反应。铅酸蓄电池中正、负极板的糊状物可以相同也可以不相同。
[0055]参见图1，图中给出的是本发明的铅酸蓄电池100，铅酸蓄电池100包括负极板104，负极板104包括含有铅的糊状物，负极板104的糊状物可覆盖在网格上(图中未示出)。在放电循环期间，负极板104可通过导电连接112来放电。
[0056]铅酸蓄电池100包括正极板106，正极板106包括包含氧化铅的糊状物，正极板106的糊状可覆盖在网格上(图中未示出)。在循环期间，正极板106可通过导电连接112来收电。
[0057]铅酸蓄电池100包括电解液102，在本实施例中，电解液102包括硫酸和水，当然，电解液102不局限于硫酸。除了本实施例的水性电解液，电解液102还可以为包括其他固体或非固体的电解液。
[0058]负极板104和正极板106被浸没在电解液102中，电解液102可被看作为负极板104和正极板106之间电子流通的导管。铅酸蓄电池100包括下述的化学反应:
[0059]Pb+S042 = PbSO 4+2e (负极板 104)
[0060]Pb02+S042 +4H++2e = PbS04+2H20 (正极板 106)
[0061 ] Pb+Pb02+2H2S04= 2PbS0 4+2H20 (总反应)
[0062]上述反应可以使得负极板104上电子增加及正极板106的电子减少，更具体的说，在放电期间，电子从负极板104通过电解液102转移到正极板106 ;在充电期间，情况则相反。
[0063]铅酸蓄电池100包括分离装置110，分离装置110用于分隔负极板104和正极板106，当然，分离装置110在其它一些实施例中并不必须的。
[0064]参见图2，图中给出了本发明的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法200。制造方法200始于步骤210。
[0065]步骤210用于制备前驱体溶液，前驱体包括胶体溶液的各种成分。例如，前驱体可以包括溶剂、水、聚合物以及金属醇盐，又或者前驱体可以包括水、聚合物以及硅酸盐。例如，前驱体可以包括份的金属醇盐、20?200份的溶剂、0.01?0.1份的水以及0.0001?0.02份的聚合物。又或者，前驱体包括:1份的硅酸盐、5?20份的水以及0.0001?0.02份的聚合物。
[0066]所述金属醇盐包括原硅酸四甲酯(Si(OCH3)4)或正硅酸乙酯(Si(OC2H5)4)或钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)或钛酸四乙酯(Ti(OC2H5)4)或钛酸四异丙酯(Ti(OC3H7)4)或钛酸四叔丁酯(Ti(OC4H9)4)中的至少一种，当然，其它的金属醇盐也可以被包括。
[0067]所述硅酸盐包括硅酸钠(如Na2S13或Na如04或由Na 2Si03和Na 4Si04的组合)或硅酸钾(如 K2S13S K4S14或由 K2S1jP K4S14的组合)或硅酸锂(Li 2Si03, Li4S14^由Li2S1jP Li 4Si04的组合)中的至少一种。在特定实施例中，硅酸盐可以以水溶液的形式存在，也就是说，硅酸盐的水溶液形式包括硅酸钠水溶液形式(也可称为“钠水玻璃”)或硅酸钾水溶液形式(也可称为“钾水玻璃”)或硅酸锂水溶液形式(也可称为“水锂玻璃”)中的至少一种，当然，其他形式的硅酸盐也可以被包括。
[0068]所述溶剂包括甲醇(CH3OH)或乙醇(C2H5OH)或异丙醇(C3H7OH)或正丁醇(C4H9OH)或异丁醇((CH3)2CHCH2OH)或叔丁醇(C4H9OH)或丙酮(C3H6O)或乙酰丙酮(C5H8O2)或丁酮(C4H8O)或乙醇胺(C2H7NO)中的至少一种，当然，其他形式的溶剂也可以被包括。
[0069]所述聚合物包括天然或合成高分子聚合物，该聚合物包括但不限于一种水溶性聚合物。例如，聚合物包括聚乙二醇或聚乙烯醇或聚丙烯酰胺或苯酚甲醛树脂或聚乙烯亚胺或聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸或纤维素中的至少一种，在一些实施例中，所述聚合物可促进溶液的稳定性。
[0070]所述溶液包括催化剂，所述催化剂可以为酸性催化剂，该酸性催化剂包括硝酸或硫酸或盐酸或磷酸或丙酸或乙酸或甲酸或酒石酸或柠檬酸或水杨酸或草酸中的至少一种。此外，所述催化剂可以为碱性催化剂，该碱性催化剂可适用于原位溶胶-凝胶反应。碱性催化剂包括氨或乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺或氢氧化钠或氢氧化钾或氢氧化锂或氢氧化镁中的至少一种。当然，其他催化剂也可以被包括。
[0071 ] 关于步骤220的操作。在步骤220中，使得溶液与氧化铅混合。在本实施例中，氧化铅为粉末状，其颗粒尺寸介于I千分尺和50微米之间。当然，氧化铅并不局限于某一粒度或某一粒径范围。氧化铅包括一氧化铅或二氧化铅或四氧化三铅的至少一种。
[0072]关于步骤230的操作。在步骤230中，复合物由在氧化铅存在的情况下进行原位溶胶-凝胶反应所制备的，即原位溶胶-凝胶反应发生在氧化铅存在的情况下。该复合物包括氧化铅和基于溶胶-凝胶反应原位形成的纳米材料。所述溶胶-凝胶反应得到亲水性凝胶，并且亲水性凝胶还需进行进一步的处理，比如去除水和/或溶液。
[0073]例如，一种包含有金属氧化物如原硅酸四乙酯的前体溶液，当酸性催化剂或碱性催化剂应用于原硅酸四乙酯，并在水解条件下产生硅酸。硅酸包括硅元素和羟基的化合物。例如，硅酸包含一个分子硅元素和一分子羟基。根据原位溶胶-凝胶反应原理，在原位溶胶-凝胶反应中，硅酸会脱水形成二氧化硅溶胶，并进一步脱水形成二氧化硅凝胶。
[0074]所述纳米材料包括在至少一个维度上的大小在I?100纳米之间的单元材料，如一个粒子。优选地，在氧化铅周围原位形成的纳米材料颗粒尺寸可在I?100纳米之间。
[0075]所述纳米材料包括二氧化硅或二氧化钛中的至少一种，当然，其他氧化物也可以被包括。优选地，复合物包括颗粒尺寸大小在I?100纳米之间的纳米级二氧化硅。又或者，复合物包括颗粒尺寸大小在I?100纳米之间的纳米二氧化钛。
[0076]原位溶胶-凝胶反应可发生在酸性或碱性条件下。在特定的实施例中，原位溶胶-凝胶反应的PH值范围为2?11之间。然而在另外的实施例中，原位溶胶-凝胶反应的PH值范围可以超过该范围，原位溶胶-凝胶反应所需要的温度范围在40°C?80°C之间。
[0077]在一个特定的实施例中，所述原位溶胶-凝胶反应所形成的复合物是其周围分布有纳米材料的氧化铅粒子，原位溶胶-凝胶反应可使纳米网络多空材料包裹氧化铅粒子或者说氧化铅粒子隔离纳米材料，来预防纳米材料在氧化铅外围的团聚，纳米材料均匀分散在氧化铅粒子外围，操作结果如步骤230所示。
[0078]所述复合物随后会经历水和/或溶液脱去的过程，复合物通过热处理或其他方式进行脱水。在这个过程中，部分或全部的溶剂被脱去。例如，通过80°C?260°C的热处理来处理复合物。通过热处理方法脱去水和/或溶剂的复合物可运用于步骤210。脱去水和/或溶剂所需时间一般在3?24h之间。其他方法同样可以用来脱去水和/或溶剂，比如利用离心分离器进行脱去水和/或溶剂。
[0079]所述步骤230所生产的复合物可被用于生产铅酸蓄电池，比如该复合物可用于制造部分的铅酸蓄电池正极板或负极板。具体来说，该复合物被包括在铅酸蓄电池的活性材料中，该活性材料可以为生产和存储电能的材料，具体地为铅酸蓄电池的正极活性材料或负极活性材料。
[0080]在一个实施例中，铅酸蓄电池包括两种极板，第一种可为正极板，第二种为负极板。每一种极板包括活性材料和为该活性材料提供支撑的网格配置，复合物反应中的活性材料会促进铅酸蓄电池的电解质进行充电和放电。
[0081]基于氧化铅存在的情况下利用原位溶胶-凝胶反应所生产的复合物包括氧化铅和该反应形成的纳米材料。该复合物包括了氧化铅颗粒和一或多个位于或包裹在氧化铅颗粒外围的纳米氧化物颗粒，所述纳米氧化物颗粒分散于氧化铅粒子外围，以防止纳米氧化物颗粒之间的聚集，