[发明专利]一种含有铅石墨烯复合材料的铅炭电池负极板

摘要

本发明公开了一种含有铅石墨烯复合材料的铅炭电池负极板，集流板栅用铅、铜、钛、钽、钨、铝、炭泡沫或硬质塑料制成，非铅集流板栅表面镀铅，铅膏固体原料中含有重量百分含量为0‑90%的铅粉、1‑90%的铅石墨烯复合材料、0.5‑5%的析氢抑制剂以及其他添加剂。本发明提供的含有铅石墨烯复合材料的铅炭电池负极板可实现铅粉与石墨烯碳材料的均匀混合，有效缓冲瞬间大电流，抑制负极表面的硫酸盐化，大大提高负极充电接受能力，显著改善电池的HRPSoC循环性能，并且制作工序简单、内部结构简易，在混合动力汽车以及太阳能、风能存储等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种含有铅石墨烯复合材料的铅炭电池负极板，包括集流板栅和铅膏，其特征在于铅膏的固体原料包括0‑90％的铅粉、1‑90％的铅石墨烯复合材料、0.5‑5％的析氢抑制剂、0.1‑0.5％的炭黑、0.3‑2％的硫酸钡、0‑1.2％的木质素磺酸钠、0.5‑2％的腐植酸以及0.05‑0.1％的短纤维，以上百分比为重量百分比，析氢抑制剂为氧化铋和氧化铈的混合物，两者的重量比为1:1至2:1；所述的铅石墨烯复合材料是由铅颗粒电化学沉积在石墨烯薄片的表面而获得的；所述的铅石墨烯复合材料的制备方法为：步骤(1)、以纯铅板为阳极，以负载有石墨烯薄膜的铅板为阴极，在石墨烯薄膜上电化学沉积铅颗粒，铅镀液为氟硼酸镀液、氟硅酸镀液、酒石酸钾钠镀液和三乙醇胺镀液中的一种或几种，电流密度为0.1‑4A/dm2；步骤(2)、对沉积铅颗粒的石墨烯薄膜进行水洗，在40‑80℃真空环境下干燥，将薄膜从铅板表面刮下，将其研磨碎，获得所述铅石墨烯复合材料；所述的铅石墨烯复合材料的制备方法在所述步骤(1)前还具有以下步骤：(1‑1)、将氧化石墨片超声分散于硝酸镁异丙醇溶液，形成带正电荷的氧化石墨片溶胶，氧化石墨片与硝酸镁的重量比为50:1‑200:1；(1‑2)、以步骤(1‑1)的氧化石墨片溶胶为电解质，在纯铅板上电泳沉积氧化石墨片薄膜，沉积电压为20‑180V，沉积时间为10s‑30min；(1‑3)、将步骤(1‑2)的载有氧化石墨片的铅板在60‑90℃饱和水合肼气氛中还原1‑4h，获得负载有石墨烯薄膜的铅板，每个石墨烯片包含10‑20个碳原子层。