使得纳米氧化物颗粒分散于氧化铅颗粒外围的复合物构成了铅酸蓄电池的活性材料。
[0082]粒度分布的组合可以为二维坐标轴上的一条曲线，其中，X轴是复合物的粒度，y轴是复合物粒子的数量。在一个特定的实施例中，粒度分布曲线的组合包括氧化铅的粒度分布曲线，也就是说，粒度分布曲线的组合比氧化铅的粒度分布曲线更广泛。在一些实施例中，复合物尺寸之间的组合在I纳米到50微米之间，而氧化铅的粒度在I微米到50微米之间的范围。
[0083]所述包括有氧化铅粒子和一或多个位于或包裹在氧化铅粒子外围的纳米氧化物粒子的复合物可用来制造铅酸蓄电池或铅酸蓄电池的活性材料。复合物的表面积大于氧化铅的表面积，优选地，复合物的表面积至少比氧化铅的表面积大30%。然而在其他实施例中，复合物的表面积比氧化铅的表面积大10%到300%之间。
[0084]如图3所示的原位溶胶-凝胶反应的方法300。方法300开始于步骤310。
[0085]在步骤310中，包括有原位溶胶-凝胶反应的方法。在一个参考实施例中，溶液包括60克的异丁醇、25克的水、和5克的乙酰丙酮。通常情况下，也可以添加0.15克的聚乙二醇与异丁醇、水和乙酰丙酮结合。在特定的实施例中，聚乙二醇在加热和/或混合条件下溶解于异丁醇、水、乙酰丙酮溶液中。另一个溶液，也可以将20克的钛酸四丁酯添加到异丁醇、水、乙酰丙酮和聚乙二醇的组合中。在一些实施例中，钛酸四丁酯也可被混合添加。在本实施例中，溶液包括异丁醇、水、聚乙二醇以及钛酸四丁酯乙酰丙酮。继而进入步骤320。
[0086]在步骤320中，催化剂如硝酸可以结合步骤310所述溶液，所述溶液的pH范围可以通过调整硝酸的用量来调整。在一个参考实施例中，所述溶液的PH范围可以被调整到2?7之间，例如，调整后的pH值为2.5。继而进入步骤330。
[0087]在步骤330中，氧化铅可与调整pH后的溶液结合。在一个参考实施例中，1000克氧化铅与调整PH后的溶液结合。例如，氧化铅与该溶液完全混合。所述混合溶液发生原位溶胶-凝胶反应的加热温度在40°C?80°C之间。优选地，添加了 1000克氧化铅的混合溶液的加热温度为70°C。继而进入步骤340。
[0088]在步骤340中，在70°C的加热情况下加热0.1小时到200小时，原位溶胶-凝胶反应中可形成凝胶，优选地，该加热时间为65小时。继而进入步骤350。
[0089]在步骤350中，产生了包括有氧化铅和纳米材料的复合物。具体来说，原位溶胶-凝胶反应可产生二氧化钛，二氧化钛和氧化铅冷却后被加压和研磨。具体地，复合物冷却至15°C?25°C，然后进行加压和研磨，二氧化钛和氧化铅去除水和/或其他成分的溶液。在一个参考实施例中，其中除去水和/或其他成分的溶液的步骤包括将二氧化钛和氧化铅在100°C?260°C之间加热3?24小时。更为具体地，二氧化钛和氧化铅在230°C，22小时的加热条件下生产包括氧化铅和纳米级二氧化钛的复合物。方法300终止于步骤350。
[0090]在特定的实施例中，首先将190克乙醇和20克水混合，然后将0.5克酚醛树脂聚合物通过加热和/或混合的方式溶解在乙醇和水的混合溶液中，在添加了酚醛树脂后，继续添加30克原硅酸四乙酯形成第一溶液，所述第一溶液包括了乙醇、水、酚醛树脂以及原硅酸四乙酯。
[0091]将稀硫酸添加入所述第一溶液，通过调节pH值到2.5，形成第二溶液。
[0092]将所述第二溶液与1000克氧化铅充分混合，混合后的第二溶液和氧化铅在75°C的条件下加热来激发原位溶胶-凝胶反应。当原位溶胶-凝胶反应形成溶胶后，继续在75°C的条件下加热50小时，原位溶胶-凝胶反应可在氧化铅存在的条件下形成包裹氧化铅的二氧化硅凝胶。
[0093]将凝胶冷却到室温后，进行进一步的加压和研磨，然后将研磨后的凝胶进一步在230°C的条件下加热18小时来产生包括有氧化铅和纳米级二氧化硅粒子的复合物，该复合物可用来生产铅酸蓄电池的活性材料。
[0094]在另一个特定的实施例中，首先将150克异丙醇与15克水和3克乙酰丙酮混合，然后将0.15克聚乙二醇通过混合和或加热的方式溶解在异丙醇、水和乙酰丙酮的混合溶液中，再将15克原硅酸四乙酯和10克的钛酸四丁酯添加到其中形成第三溶液，所述第三溶液包括异丙醇、水、乙酰丙酮、聚乙二醇、原硅酸四乙酯以及钛酸四丁酯。
[0095]通过添加盐酸在第三溶液中调节其pH值至3.6，形成第四溶液。
[0096]将第四溶液与1000克二氧化铅混合进行氧化反应，所述第四溶液与二氧化铅充分混合，充分混合后，继续在65°C的条件下加热产生原位溶胶-凝胶反应形成溶胶。当所述原位溶胶-凝胶反应形成溶胶后，继续在65°C的条件下加热65小时，原位溶胶-凝胶反应可在氧化铅存在的条件下产生二氧化硅及二氧化钛混合凝胶。
[0097]将包裹氧化铅的混合凝胶冷却到室温后，进行进一步的加压和研磨，然后将研磨后的凝胶进一步在230°C的条件下加热20小时来产生包括了二氧化铅和纳米级二氧化硅粒子及二氧化钛粒子的复合物，该复合物可用来生产酸铅电池的活性材料。
[0098]如图4所示的制造酸铅电池组件的方法400。该方法开始于步骤410。
[0099]在步骤410中，准备溶液包括金属醇盐以及硅酸盐，优选地，该准备溶液为均相溶液，将氧化铅添加到所述准备溶液中。继而进入步骤420。
[0100]在步骤420中，形成了包括有氧化铅和纳米材料的复合物。原位形成的纳米材料来自溶液的溶胶-凝胶反应，所述原位溶胶-凝胶反应会阻碍纳米材料之间的相互聚集而形成纳米材料，所述复合物包括氧化铅部分和纳米材料部分。优选地，该复合物包括一个含有氧化铅核和纳米材料外壳的粒子。制造方法见步骤430。
[0101]在步骤430中，用来生产铅酸蓄电池的活性材料包括所述氧化铅和纳米材料。方法400终止于步骤430。
[0102]当使用铅酸蓄电池时，步骤420所产生的复合物可使得铅酸蓄电池充放电时的膨胀度和收缩度降低，从而提高铅酸蓄电池的稳定性和使用寿命。步骤420所产生的复合物与硫酸水溶液反应时，随着硫酸铅粒子的缩小而增加效率，从而有效地提高铅酸蓄电池的反应效率。在一些实施例中，铅酸蓄电池的正极板或负极板包括由步骤420所产生的复合物，正极板和负极板通过与电解质反应，如硫酸水溶液，来控制铅酸蓄电池的充放电，此外，包括在所述复合物中的纳米材料在充放电反应中存在化学惰性。
[0103]如图5所示的用于制造铅酸蓄电池的方法500。具体来说，方法500是针对铅酸蓄电池部分进行制造，如铅酸蓄电池100。方法500开始于步骤510。
[0104]在步骤510中，第一溶液为利用离子交换树脂所制备的硅酸盐水溶液，硅酸盐包括硅酸钠(如Na2S13或Na 4Si04或由Na 2Si03和Na 4Si04的组合)或硅酸钾(如K 2Si03或K4S14S 由 K 2S13^P K 4Si04的组合)或硅酸锂(Li 2Si03，Li4S14S 由 Li 2S1#P Li #104的组合)中的至少一种。在特定的实施例中，硅酸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(也可以称为“钠水玻璃”)，硅酸钾水溶液形式(也可以称为“钾水玻璃”)，或硅酸锂水溶液形式(也可以称为“水锂玻璃”)中的至少一种，当然，其他形式的硅酸盐也会特别考虑在内。
[0105]在一个特定的实施例中，产生210克的所述第一溶液，其中，硅酸盐的质量比例为8%。所述第一溶液通过离子交换树脂来制造，使得硅酸盐包括在第一溶液中。优选地，所述离子交换的过程可通过离子交换树脂柱子来进行。继而进入步骤520。
[0106]在步骤520中，第二溶液与步骤510的产生的溶液通过高聚物或者催化剂结合。在一个参考实施例中，所述催化剂包括酸性催化剂。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。然而，在另一个实施例中，碱性催化剂也可用于原位溶胶-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，其他催化剂也可以包括在内。
[0107]聚合物可包括天然或合成高分子聚合物。聚合物包括但不限于一种水溶性聚合物，该聚合