[发明专利]一种用于铅炭超级电池的氧化铅/石墨烯纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种用于铅炭超级电池的氧化铅/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

利用天然石墨制备石墨烯溶胶，向所述石墨烯溶胶中加入一定的表面活性剂；

将可溶性铅盐溶于去离子水中，配制成溶度为0.5～5mol/L的含铅离子溶液；

将1L的所述含铅离子溶液缓慢地加入到所述石墨烯溶胶中，超声30～60min，并静置1小时，形成稳定的溶胶；

在搅拌下向所述溶胶中滴加碱溶液，调节所述溶胶的pH值至8～14，在室温下搅拌1～2小时，然后静置1～2小时；

过滤固体反应产物，将所述固体反应产物经去离子水和无水乙醇交替反复洗涤后，在60℃下真空干燥12小时；在空气氛围中，将干燥后的固体反应产物在150-200℃下煅烧1小时，得到氧化铅PbO/石墨烯纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述用于铅炭超级电池的氧化铅/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述利用天然石墨制备石墨烯溶胶，具体包括：

先将天然石墨用Hummers法制备成氧化石墨；

将50g所制备的氧化石墨加入到5L的去离子水中，超声振荡一段时间后，得到黄色溶液；

将50mL的水合肼加入到所述黄色溶液中，加热到90℃，并回流24h，对氧化石墨进行充分地还原，得到石墨烯溶胶。

3.根据权利要求1所述用于铅炭超级电池的氧化铅/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，

在所述PbO/石墨烯纳米复合材料中，PbO的质量百分比含量为80～99.9％，石墨烯的质量百分比含量为0.1～20％；

其中，每个石墨烯片包含1-80个碳原子层，且均一分散的PbO粒子为球形纳米粒子，其粒径为50～1000nm。

4.根据权利要求1所述用于铅炭超级电池的氧化铅/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括以下一种或多种：

十六烷基三甲基溴化铵、四甲基氢氧化铵、十二烷基磺酸钠和聚乙烯吡咯烷酮。

5.根据权利要求1所述用于铅炭超级电池的氧化铅/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，

所述可溶性铅盐包括：硝酸铅或醋酸铅；

所述碱溶液包括：NaOH水溶液、KOH水溶液或氨水溶液。

6.一种铅炭超级电池的负极铅膏，其特征在于，所述负极铅膏包括铅粉、如权利要求1-5其中之一所述制备方法制得的PbO/石墨烯纳米复合材料、乙炔黑、硫酸钡、木素、短纤维、羧甲基纤维素钠CMC、硫酸和水，其中：

所述PbO/石墨烯纳米复合材料的质量是所述铅粉质量的0.1％～20％；所述乙炔黑的质量是所述铅粉质量的0.5％～5％；所述硫酸钡的质量是所述铅粉质量的0.1％～2.0％；所述木素的质量是所述铅粉质量的0.1％～2.0％；所述短纤维的质量是所述铅粉质量的0.01％～0.1％；所述CMC的质量是所述铅粉质量的0.5％～2％；所述硫酸的质量是所述铅粉质量的4％～12％；所述水的质量是所述铅粉质量的5％～15％。

7.如权利要求6所述铅炭超级电池的负极铅膏，其特征在于，所述负极铅膏进一步用于制备铅炭超级电池的负极，具体为：

将包含所述PbO/石墨烯纳米复合材料的负极铅膏涂覆至负极板栅上，其中涂覆厚度为1.9～2.2mm；

再依次进行固化和外化处理，制备得到铅炭超级电池的负极。