[发明专利]一种低维纳米铅炭超级电池的生产工艺

权利要求书

1.一种低维纳米铅炭超级电池的生产工艺，该工艺包括板栅的生产、正极铅膏的制备、负极铅膏的制备、涂板和固化、装配、化成生产和后处理；其特征在于，所述负极铅膏的制备是将炭添加物、硫酸钡、短纤维、木素和腐殖酸预混合，接着在上述预混料中加入铅粉干混，再将纯水倒入上述混合好的物料中，即可制得负极铅膏。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述炭添加物为低维多级纳米炭，其主要通过以下方法得到：

(1)氧化石墨烯的制备：将浓硫酸和浓磷酸混合加入到装有天然石墨粉的烧杯中，接着将高锰酸钾加入烧杯中，磁力搅拌0.8-1.2h，再加热至48-52℃后恒温搅拌10-12h，接着冷却至室温；向烧杯中缓慢加入冷水，然后逐滴加入30％的过氧化氢，使得溶液由灰黑色变为亮黄色后，将烧杯中的混合物抽滤分离，再用去离子水抽滤清洗并将所得产物用2.0M的盐酸清洗，去除其中金属杂质；接着再次用去离子水过滤清洗至溶液呈中性后，将所得产物经分子量为8000-14000g/mol的透析膜进行渗析一周，最后将所得亮黄色固体在42-46℃的烘箱内干燥24h，并剪碎，得到氧化石墨烯备用；

(2)复合材料的制备：将步骤(1)所制备的氧化石墨烯与多壁碳纳米管混合，加入到0.1M的高氯酸锂水溶液中，并在冷水浴中超声分散2.5-3.5h，得到含碳纳米管和氧化石墨烯的缓冲溶液体系；

(3)低维多级纳米炭的制备：在步骤(2)所得缓冲溶液体系中加入浓氨水，接着放入高压反应釜内进行水热反应，得到石墨烯-碳纳米管复合材料，即所述低维多级纳米炭。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述负极铅膏由以下重量份的原料组成：铅粉50-70份、炭添加物5-15份、硫酸钡1-3份、短纤维0.2-0.5份、木素0.1-0.4份、纯水8-12份、硫酸6-8份和腐殖酸0.5-2份。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述负极铅膏的制备方法具体为：将炭添加物、硫酸钡、短纤维、木素和腐殖酸预混合5分钟，接着在上述预混料中加入铅粉干混8分钟，再将纯水倒入上述混合好的物料中，首先加入纯水，搅拌12-16分钟，接着控制体系温度为40-50℃后，向其中加入硫酸，并持续搅拌10-15分钟，即可制得负极铅膏。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述短纤维为尼龙、聚丙烯腈和涤纶中的一种或多种的任意组合。

6.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述步骤(1)的冷水和所述步骤(2)中用于冷水浴的冷水的温度均为2-6℃。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的工艺制备得到的低维纳米铅炭超级电池在动力电源中的应用。