本發明涉及鉛酸蓄電池，尤其涉及一種鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑及其制備方法。
背景技術：
1、鉛酸蓄電池因其成本低廉、技術成熟、可靠性高等優勢，在汽車啟動電源、儲能系統及工業備用電源等領域占據重要地位。然而，隨著新能源產業的快速發展，傳統鉛酸電池正面臨高功率輸出需求與有限循環壽命之間的矛盾。作為鉛酸電池的核心部件，正極鉛膏的性能直接決定了電池的容量、倍率特性及使用壽命。正極活性物質（主要為二氧化鉛，pbo2）在充放電過程中易發生不可逆的相變和脫落，導致活性物質利用率低（通常不足50%）及容量衰減，這一問題在高倍率充放電場景下尤為突出。
2、目前，行業普遍通過在正極鉛膏中添加導電劑、結構增強劑等功能性添加劑來改善電極性能，盡管這些方法能夠在一定程度上提升電池的導電性和機械穩定性，進而提高電池的整體性能，但它們往往無法從根本上解決活性物質利用率低和容量快速衰減的問題。特別是在高倍率充放電條件下，傳統添加劑難以有效阻止正極活性物質在反復充放電過程中的不可逆相變和脫落，這不僅限制了活性物質的充分利用，還加速了電池容量的衰減。
3、因此，亟需開發一種新的鉛酸蓄電池用正極鉛膏添加劑，以提高電池的充放電循環性能并延長其使用壽命。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提出了一種鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑及其制備方法，該添加劑不僅增強了電極結構的穩定性，還優化了電池的導電網絡，從而在保證高功率輸出的同時，延長了電池的循環壽命。
2、第一方面，本發明提供了一種鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，按質量份數計，包括以下組分：氮雜石墨烯5~15份，聚苯胺納米管2~10份，導電陶瓷1~3份，氣相二氧化硅粉末2~6份，三氧化二銻1~4份和碳纖維0.05~0.5份。
3、在一個或一些可能的實施例中，所述氮雜石墨烯的摻雜量為2~9%，比表面積為400~600m2/g。
4、通過采用上述技術方案，不僅增強了電極的導電性，還提供了大量的活性位點，提高了電化學反應效率。
5、在一個或一些可能的實施例中，所述聚苯胺納米管的直徑為30~70nm，長度為2~8μm。
6、通過采用上述技術方案，能夠構建高效的三維導電網絡，進一步增強電子傳輸能力，并提高電極材料的機械強度。
7、在一個或一些可能的實施例中，所述氣相二氧化硅粉末的粒徑為0.2~20μm。
8、在一個或一些可能的實施例中，所述導電陶瓷的粒徑為50~500nm；所述導電陶瓷為氧化鋯和/或碳化硅。
9、通過采用上述技術方案，有助于形成均勻的導電路徑，減少電阻損失。
10、在一個或一些可能的實施例中，所述碳纖維的長徑比為100~200:1，導電率為100~500s/cm。
11、通過采用上述技術方案，顯著提高了電極的機械強度和導電性，減少了充放電過程中活性物質的脫落。
12、第二方面，本發明涉及制備上述鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑的方法，包括以下步驟：
13、s1、按所述質量份數預備各組分，制備氮雜石墨烯分散液和聚苯胺納米管分散液，同時酸洗導電陶瓷；
14、s2、攪拌混合步驟s1制備的氮雜石墨烯分散液和聚苯胺納米管分散液后，依次加入酸洗后的導電陶瓷、氣相二氧化硅粉末、三氧化二銻、碳纖維和占混合料總質量0.3~1%的分散劑，在惰性氣體保護下，剪切分散得到漿料；
15、s3、向步驟s2的漿料中加入占漿料質量2~5%的粘合劑，攪拌，干燥，研磨過篩，制得正極鉛膏添加劑。
16、在一個或一些可能的實施例中，步驟s1中，所述酸液選用濃度為5~10%的硝酸溶液。
17、在一個或一些可能的實施例中，步驟s2中，所述剪切分散的轉速1000~2000rpm，時間為40~60min。
18、在一個或一些可能的實施例中，步驟s3中，所述正極鉛膏添加劑的粒徑d50不超過50μm。
19、本發明提供的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑及其制備方法，相對于現有技術具有以下有益效果：
20、（1）本發明的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑通過構建一個高效的三維導電網絡和堅固的結構框架，使得電子傳輸更加高效，同時提高了電極抵抗膨脹和收縮的能力，從而顯著延長了電池的循環壽命并提升了其高倍率充放電性能。此外，該添加劑還改善了電池的安全性，降低了熱失控的風險，為實現高性能、長壽命且安全可靠的鉛酸電池提供了堅實的基礎。
21、（2）本發明的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑能夠顯著提升電極材料活性物質利用率，增強電極結構穩定性，有效抑制容量衰減，滿足高功率輸出與長循環壽命的需求。
22、（3）本發明制備鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑的方法，不僅確保了各組分的優異分散性和均勻分布，還有效優化了漿料的穩定性和一致性。此外，本發明的制備方法顯著提升了添加劑與鉛膏基體之間的相容性，從而增強了電池的整體性能和使用壽命，具備一定的經濟效益，為高性能鉛酸電池的大規模生產和應用提供了可行的技術路徑。
1.一種鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，其特征在于，按質量份數計，包括以下組分：氮雜石墨烯5~15份，聚苯胺納米管2~10份，導電陶瓷1~3份，氣相二氧化硅粉末2~6份，三氧化二銻1~4份和碳纖維0.05~0.5份。
2.如權利要求1所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，其特征在于，所述氮雜石墨烯的摻雜量為2~9%，比表面積為400~600m2/g。
3.如權利要求1所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，其特征在于，所述聚苯胺納米管的直徑為30~70nm，長度為2~8μm。
4.如權利要求1所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，其特征在于，所述氣相二氧化硅粉末的粒徑為0.2~20μm。
5.如權利要求1所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，其特征在于，所述導電陶瓷的粒徑為50~500nm；所述導電陶瓷為氧化鋯和/或碳化硅。
6.如權利要求1所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，其特征在于，所述碳纖維的長徑比為100~200:1，導電率為100~500s/cm。
7.一種制備如權利要求1~6任一項所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.如權利要求7所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述酸液選用濃度為5~10%的硝酸溶液。
9.如權利要求7所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述剪切分散的轉速1000~2000rpm，時間為40~60min。
10.如權利要求7所述的鉛酸蓄電池正極鉛膏添加劑，其特征在于，步驟s3中，所述正極鉛膏添加劑的粒徑d50不超過50μm。