1.一种高容量长寿命铅碳电池负极的制作方法,其特征在于:(1)一种高容量长寿命铅碳电池负极的组分及其质量配比为:铅粉65%~85%、聚苯胺/石墨烯复合材料0.1%~2%、硫酸钡0.5%~1%、硫酸5%~9%、腐殖酸0.2%~1%、短纤维0.05%~2%、木素0~1.2%和水9%~13%;
其中:所述铅粉的氧化度为70%~77%;所述聚苯胺/石墨烯复合材料是以石墨烯和苯胺为原料通过化学原位聚合法合成的聚苯胺纳米线阵列负载在石墨烯的表面,即聚苯胺纳米线阵列@石墨烯;所述硫酸的密度为1.1-1.49g/cm3;所述短纤维为尼龙、腈纶或涤纶其中的一种或几种;
(2)按照第(1)步所述质量配比将上述铅粉、硫酸钡、腐殖酸、短纤维、木素倒入烧杯中干搅5~10min,得到混合物A;
(3)按照第(1)步所述质量配比将聚苯胺纳米线阵列@石墨烯分散在去离子水中,搅拌3~10min,得到混合物B;
(4)将上述混合物A加入到混合物B中,搅拌5~15min,得到混合物C;
(5)在上述混合物C中加入按照第(1)步所述质量配比的硫酸,在5min之内加完,搅拌5~25min,并控制混合物的温度不超过60℃;
(6)将经硫酸处理后的混合物搅拌均匀并控制铅膏的视密度为3.5~4.5g/ml,铅膏视密度通过去离子水控制,得到铅碳电池负极铅膏;
(7)将制备好的铅膏均匀涂覆在负极板栅上,制成负极板,涂膏质量为10~20g;
(8)将上述制备的负极板在湿度为50~100%,温度为30~70℃条件下固化处理24~
60h,然后在40~70℃温度下干燥15~30h。
2.根据权利要求1所述的一种高容量长寿命铅碳电池负极的制作方法,其特征在于,所述聚苯胺/石墨烯复合材料的制备方法具体为:以石墨烯和苯胺为原料,以过硫酸铵为引发剂,在酸性介质中通过化学原位聚合法合成,其原料组成及质量体积配比为:苯胺与石墨烯的质量比为1:1~20:1;
石墨烯与酸性溶液的质量体积比为0.01~0.12g:100ml;
过硫酸铵与酸性溶液的质量体积比为0.1~4.5g:100ml;
其中:所述石墨烯为氧化石墨烯、还原氧化石墨烯其中的一种或两种;
所述苯胺纯度为88%~99%;
所述酸性溶液为高氯酸溶液、盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液其中的一种或几种,其中酸性溶液的浓度为0.01~2.0mol/L;
上述制备方法的具体步骤如下:
(2.1)按照所述石墨烯与酸性溶液的质量体积配比将石墨烯加入到配制好的酸性溶液中,并将该混合物超声振荡,然后向所得溶液中加入无水乙醇并置于冰浴中搅拌20~
40min,得到混合溶液A;
(2.2)在冰浴搅拌条件下,按照第(2.1)步所述苯胺与石墨烯的质量比将苯胺单体加入到上述混合溶液A中,机械搅拌20~40min,得到混合溶液B;
(2.3)按所述过硫酸铵与酸性溶液的质量体积比配制过硫酸铵的酸性溶液,将其加入到混合溶液B中,在冰浴条件下继续搅拌反应12~26h,得到混合溶液C;
(2.4)将上述步骤(2.3)中制得的混合溶液C离心分离,收集沉淀物,用溶液反复洗涤,直至上层离心液达到中性,得到残余物;
所述的离心转速为2000~5000r/min,每次离心时间为3~15min,所用的洗涤溶液为去离子水、无水乙醇其中的一种或两种;
(2.5)将步骤(2.4)中制备的残余物进行冷冻干燥得到聚苯胺纳米线阵列@石墨烯;
所述的冷冻干燥的温度为-50~-80℃,真空度为1~20Pa,干燥时间为12~24h。