数十年前，炭材料便已在铅酸电池中作添加剂，负极铅膏中常少量地混入炭黑（粒径0.01~0.4μm，质量分数0.15%~0.25%），主要作用是改善电极导电性，增加极板孔隙率，并限制有机膨胀剂的团聚，实践证明少量的炭黑能改善电极的放电性能。近期也有研究表明，在电极内混入较多的（质量分数2%或更多炭粉、炭片或炭纤维能显著提高极板电导率，以及铅酸电池在高倍率部分荷电态（HRPSoC）状况下的性能。
D. Pavlov教授等对炭添加剂的作用及电流机理进行了分析，认为如下：
1）形成导电网络提高极板电导率，改善负极的导电性。电池PSOC（部分荷电态）运行下，负极含大量不导电PbSO4，而炭颗Pbso粒围绕PbSO4晶体连续分布，提供电子导电通路，改善了负极的导电网络。
目前的试验得知，石墨炭负极的导电性优于炭黑炭负极；碳含量1.5%~2.0%，在PSoC下可循环150000次。
2）降低极板活性物质孔径，细化硫酸铅晶粒，抑制硫酸铅的生长。未加入炭材料的空白电极中，负极硫酸铅晶体的尺寸可达20m，在加入2.5wt%的石墨后，硫酸铅晶体的尺寸最大仅仅达到10μm，炭材料起到了细化硫酸铅结晶作用，有助于电池高倍率充电。炭材料同时还起到降低硫酸铅生长速度，抑制了硫酸铅生长，延长了电池的寿命。
炭材料的添加降低负极平均孔径，由于平均孔径的减小，在充放电过程中形成更小的硫酸铅晶体，该晶体具有更高的溶解度，并且在溶液中可维持更高的铅离子（Pb2+浓度，从而为充电过程提供充足的铅离子（Pb2+），延长了蓄电池的循环寿命.
3）促使硫酸铅在极板内均匀分布：常规极板放电后硫酸铅在表面形成厚的结晶层.
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