铅碳电池是综合了超级电容器的高功率与铅酸电池的长寿命两大优点的新型电池，尤其作为混合动力汽车电池，拥有着其他类型电池不可比拟的优势。在混合动力汽车应用时寿命受影响的主要原因是负极的不可逆硫酸盐化，因此本实验通过在模拟混合动力工况下的寿命测试，制备并筛选出充电接受能力好、循环寿命长的负极配方。本论文通过电化学测试方法和物理表征筛选铅碳电池负极使用的碳材料为碳纳米管和活性炭配合使用，在此基础上，以正交设计优化配方进行试验，通过测试不同配方铅碳电池的各种性能，来筛选铅碳电池最优负极配方。首先，以玻碳电极为研究电极，测试了各种碳材料的循环伏安曲线，通过对比析氢电位，筛选出低析氢电位的碳纳米管CNT-1。将碳材料加入负极，制备铅碳电池，通过生极板物理表征、测试初容量、电池内阻、电极放电镉压，筛选出0.3%CNT-1与0.5%活性炭配合使用时，铅碳电池具有更好的性能。然后，在前面实验结果的基础上，对负极各成分进行正交设计，制备铅碳电池，测试了活性物质利用率、充电接受能力、大电流放电性能、脉冲循环寿命和动力循环寿命，分析了负极成分对铅碳电池性能的影响：对负极活性物质利用率影响最大的是活性炭，最小的是木素；对电池充电接受能力影响最大的是活性炭，最小的是腐殖酸；对电池大电流放电性能影响最大的是活性炭，最小的是腐殖酸；对电池脉冲循环寿命影响最大的是腐殖酸，最小的是木素；对电池动力循环寿命影响最大的是活性炭，最小的是木素。通过充电接受能力测试和脉冲循环寿命测试结果，筛选出了铅碳电池负极最优配方为活性炭0.3%、硫酸7.8%、木素0.08%、腐殖酸0.2%、碳纳米管0.8%。铅碳电池性能不仅与负极碳材料的种类和含量有关，更与碳材料的分散效果、负极膨胀剂和硫酸等成分的含量有关。因此，本论文研究了碳材料的分散方法；在优化负极配方时，特别调整了负极膨胀剂和硫酸的含量，实验结果验证了这种调整的必要性。