汤序锋、王景文、方明学、代飞、施璐、宋文龙、程艳青、樊建军、吴协锋、张学民
背景：铅炭电池通过在传统铅酸电池负极中加入碳材料，可以有效延缓电池因负极硫酸盐化而造成的放电容量下降，从而增强电池的循环稳定性。
但是，添加的碳材料也给电池带来了一些负面影响。碳的低析氢过电位会使铅酸电池在充电末期发生严重的析氢副反应，导致电解液干涸甚至热失控。并且，氢气析出过程会带出酸雾，腐蚀周围设备。目前，主要通过杂原子掺杂、化学沉积金属化合物和铅碳复合材料等方法对碳材料进行修饰，以进一步提高电池性能。
浙江天能新能源科技材料有限公司汤序锋、王景文、方明学等提出了一种铅炭电池负极铅膏配方及其制备方法，能更快起到抑制析氢的作用，负极板的孔径及孔型更稳定，提高了极板使用过程中的充放电稳定性，避免极板过早收缩，提高了极板容量及寿命。国家知识产权局2025年8月5日公开其发明专利申请，公布号CN 120432503 A，申请号为202510382733.4。
技术特征：该发明专利申请中的核心技术是在铅炭电池负极铅膏中添加了石墨烯、纳米稻壳炭黑、纳米微孔乙烯‑四氟乙烯共聚物（ETFE）和碳酸铟及碳酸镓。这种铅膏添加剂的具体成分包括（质量份，每1000份铅粉中）：沉淀型硫酸钡，6‑8份；木素磺酸钠，2‑2.5份；纳米石墨烯，1‑2份；纳米稻壳炭黑，5‑10份；纳米微孔乙烯‑四氟乙烯共聚物，3‑5份；碳酸铟，1.5‑3份；碳酸镓，1.5‑3份；聚酯短纤维，1‑1.5份。
该铅炭电池负极铅膏的制备方法如下：
(1)将配方量的纳米石墨烯、纳米微孔乙烯‑四氟乙烯共聚物、纳米稻壳炭黑和部分配方量的稀硫酸混合搅拌均匀，制得浆料A；
(2)将配方量的铅粉、沉淀型硫酸钡、木素磺酸钠、碳酸铟、碳酸镓和聚酯短纤维进行干混搅拌，然后加入配方量的纯水，进行湿混搅拌，得到浆料B；
(3)将浆料A加入浆料B中，降温到45℃以下，再加入剩余配方量的稀硫酸，搅拌直至铅膏比重在4.4～4.5g/cm3。
测试数据：
采用上述方法，以不同工艺参数制备负极铅膏实施例1~3。而对比例1未添加石墨烯、稻壳碳黑（以乙炔炭黑代替）、纳米微孔ETFE、碳酸镓、碳酸铟，对比例2未添加纳米微孔ETFE，对比例3未添加碳酸铟，对比例4未添加碳酸镓。
采用制备的铅膏制作负极板，制成6‑DZF‑20蓄电池，按照电池国标GB/T22199‑2017进行性能检测，检测结果见表1。
表1. 实施例和对比例的测试结果
结果表明，稻壳碳黑及ETFE的添加会影响到产品容量及寿命10％以上，碳酸铟及碳酸镓的添加会影响到失水量30％以上，稻壳炭黑、ETFE及碳酸镓、碳酸铟对电池产品的容量、寿命、低温充放电能力及析氢电位影响巨大。
效果阐释：(1) 纳米微孔乙烯‑四氟乙烯共聚物为耐化学腐蚀材料， 具有多孔性及机械韧性，可为负极板提供稳定的多孔结构，提高活性物质的利用率，并且因其稳定的化学结构，可延缓负极板的收缩时间；采用稻壳碳及ETFE作为多孔极板的构型物质，极板孔径及孔型更稳定，提高了极板使用过程中的充放电稳定性，避免极板过早收缩，提高了极板容量及寿命。
(2) 采用碳酸铟及碳酸镓作为析氢抑制剂，与采用铟及镓元素的氧化物相比，铟及镓元素的碳酸盐与稀硫酸的化学反应更迅速，能够更快发挥析氢抑制剂的有效作用，同时提高了每片极板中析氢抑制剂含量的均匀性。
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