编按：铅酸蓄电池有许多有点，电压安稳，价格便宜，性价比高，因此在电池范畴占有较高的商场份额，并被广泛运用于轿车发动、通讯范畴、动力电池与储能电池等范畴。不过因为出产过程高能耗，高污染，兴旺国家逐步把出产转移到开展我国家，我国产值占国际总量的三分之一。
一、铅酸电池简介
铅酸蓄电池是开展前史最为悠长的二次电池，是国际上第一个商业化运用的可再充电池，自1859年法国物理学家GastonPlante(普兰特)创造以来，已阅历了150多年的开展进程。铅酸蓄电池现已开展成为国际上产值最大的电池产品，出产值占电池职业总量的50%，占充电电池的70%，即便是欧美日等国际上最兴旺的国家和区域，至今也仍大量出产和运用铅酸蓄电池。铅酸电池的电极首要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。放电状态下，正极首要成分为二氧化铅，负极首要成分为铅;充电状态下，正负极的首要成分均为硫酸铅。分为排气式蓄电池和免保护铅酸电池。
电池首要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。首要长处是电压安稳、价格便宜;缺陷是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、运用寿数短和日常保护频频。旧式一般蓄电池一般寿数在2年左右，并且需定时查看电解液的高度并增加蒸馏水。不过跟着科技的开展，铅酸蓄电池的寿数变得更长并且保护也更简略了。
图铅酸电池结构示意图
铅酸蓄电池因为其安全安稳、性价比高级长处，在电池范畴占有较高的商场份额，并被广泛运用于轿车发动、通讯范畴、动力电池与储能电池等范畴。有剖析以为，铅酸蓄电池将在职业不断晋级和下流需求扩展两层驱动下，坚持必定增加幅度，未来10年内铅酸蓄电池仍将是电池商场的干流。
铅酸蓄电池职业是典型的高耗能、高污染职业，出产过程中，电能耗费很高，也会带来铅尘、铅烟、酸性含铅废水、酸雾、废渣等排放。全球铅酸蓄电池出产重心由兴旺国家不断转移至开展我国家。我国占全球铅酸电池产值比重，已从2010年的35%上升至2015年42%，我国铅酸电池工业开展状况对全球具有严重影响。
2015年全球铅酸蓄电池需求为49482万KVA，同比增加3.5%，我国需求增速放缓，全球除我国以外区域坚持2-3%左右的均匀增幅。跟着2015年以来，我国加强了对铅酸电池的环保整理，以及锂电池对铅酸电池的替代效应，估计未来全球铅酸电池增速将伴随我国一同走低，估计未来全球铅酸电池需求增速将安稳在2-3%之间。
现在国内铅酸蓄电池企业共2000余家，其间产值超越20亿元的企业约10家左右，超越1亿元的企业约260家，整个职业的集中度十分涣散，远远低于美国、日本等国家。跟着环保部下发的《关于加强铅蓄电池及再生铅职业污染防治作业的告诉》以及工信部出台的《铅酸电池职业准入条件》的出台，未来3年将有2/3落后产能被筛选，铅酸蓄电池的厂商将由2000家削减到不会超越300家，职业集中度正在进步。
近十年来，我国铅酸蓄电池职业逐步从一个规划小、制作技术落后的低端工业，开展成为具有2000家企业、总产值达1700亿元的大工业。威望数据标明，现在我国产值占国际总量的三分之一。现在该工业以中小企业为主，构成以浙、闽、粤等经济兴旺区域为工业集中区的格式。
二、石墨烯-铅酸电池职业的运用
石墨烯为近年来发现的新型资料，尽管其优异的功能引起了各范畴的广泛重视，可是其运用尚处干研讨阶段。石墨烯在铅酸蓄电池范畴的运用归于初始阶段，可是其对铅酸电池功能的影响现已不行忽视。
早在1998年，胡法竹就研讨了不同石墨品种在不同放电率时及其粒度对铅酸池活性物质利用率的影响。
近年来对炭资料参加铅酸电池负极对铅酸电池功能的影响研讨发现，炭资料的参加可以进步电池负极的导电性，约束硫酸铅晶体颗粒的成长，有利于易溶解小颗粒硫酸铅的构成，在高倍率放电状态下，促进硫酸溶液更简单且更深地渗透入负极活性物质中，然后进步铅酸电池在高倍率部分荷电态(HRPSoC)的循环寿数。炭资料的导电性取决于石墨化程度，石墨烯对铅酸电池功能影响的研讨也在逐渐鼓起。
2006年Lam等人将炭资料参加到铅酸电池负极制备出了具有很高充放电接受能力和循环寿数的铅炭超级电池，掀起了研讨炭资料在铅酸电池负极运用的热潮，具有特别层状结构的石墨也引起了人们的广泛重视。马荆亮等人选用氧化还原法制备石墨烯，将得到的石墨烯与Pb(CH3COO)2B3H2O混合，在蒸馏水中，常温常压下超声96h，之后过滤参加稀硫酸浸泡12h得到硫酸铅/石墨烯混合物。将复合物在50℃下枯燥，参加铅酸电池的负极。研讨发现电池在以100、200和300mABg-1电流密度放电时纯硫酸铅的均匀放电比容量分别为49、5和0.5mAhBg-1，而硫酸铅/石墨烯复合资料的均匀电容则能到达110、94和69mAhBg-1。
最近，Tateishi等人以天然石墨粉为质料，选用Hummer法制备氧化石墨烯并将其制成氧化石墨烯纸，石墨烯纸在铅酸电池中起到电解液的效果，将铅粉、水、硫酸、木质素等各依照必定质量分数混组成铅膏参加到氧化石墨烯与铅板之间，在充放电过程中石墨烯纸起到了质子导体的效果，其质子传导的电阻率为10-2Ω。
综上所述，参加石墨烯可以明显地进步铅酸电池的充放电接受能力和电容，能有用地按捺负极硫酸铅晶体的成长，进步电池的循环寿数等，石墨烯替代电解液可进步电池的初始容量。可是现在对石墨烯在铅酸电池中效果机理的研讨还在继续进行，石墨烯的比表面积、粒径等对电池功能的影响，怎么有用处理析氢问题，怎么制备功能优异的石墨烯铅酸电池等同题还需进一步的研讨。
