铅酸电池是一款成熟的商用电池,广泛用于储能系统中。随着风能、太阳等可再生能源的推广应用,储能系统也作为可再生能源利用的关键而被广泛关注。人们需要更高能量密度和更长循环寿命的铅酸电池以满足更大规模储能系统的紧迫需求。铅酸电池的化学体系理论上具有170Wh kg^-1左右能量密度,但是因为其活性物质硫酸铅是绝缘的,这导致活性物质利用率不高和活性物质的不可逆硫酸盐化,再加上集流体、电解质、外壳等等因素,目前使用的铅酸电池的能量密度只有30～40Wh kg^-1,还有很大的改进空间。铅酸电池的在铅酸电池负极中加入碳材料可以有效地抑制负极活性物质的不可逆硫酸盐化,再者,石墨烯具有极大的比表面积、优良的导电性和化学稳定性,是铅酸电池负极的优良添加剂。本论文将一种使用经济有效的热裂解方法合成的立体构造石墨烯材料（stereotaxically-constructed graphene,SCG）添加到铅酸电池负极铅膏中,可以提高铅酸电池负极活性物质的利用率以及延长电池循环寿命,具体的研究内容如下:1.采用预分散的方法,先将立体构造石墨烯材料与其他铅酸电池的负极添加剂均匀分散到乙醇中,得到混合溶液,再加入铅粉,搅拌,使各种添加剂能在铅粉中均匀分布,充分发挥各个组分的作用;通过对比试验,探索立体构造石墨烯在铅酸电池负极中的最佳添加量,发现当添加量为0.1wt%（相对于氧化铅粉）,负极活性物质在0.1C的电流放电下,具有173.8 m Ahg^-1的首圈放电量,在高速部分荷电状态下的循环次数达到10,077圈,表现出了高的活性物质利用率和良好的循环寿命。2.通过溶剂热法,在改性的立体构造石墨烯材料上沉积Pb纳米颗粒,得到负载Pb纳米颗粒的立体构造石墨烯复合材料（Pb@MSCG）,增大了碳材料的比重,减少与铅粉的比重差异,帮助在铅粉中均匀分散混合,其加入到铅酸电池负极活性物质中,与铅粉会有更好的亲和性,并且帮助抑制析氢反应。