由于能源危机及环境污染日益突出，混合动力车在最近几年引起了各国的重视。为了满足混合动力车在爬坡加速、启动以及再生制动过程中的动力需求以及高倍率充放电情况下的高循环寿命需求，提高铅酸电池高倍率充放电性能和使用寿命成为当务之急。本文对高比表面积电容性活性炭材料在铅酸电池负极中的应用进行了多方面研究。首先利用比表面积为2000cm²/g的活性炭作为铅酸电池负极添加剂制作铅炭电池，研究了不同添加量（1%⁵%）对铅酸电池性能的影响。研究发现，当活性炭含量为3%时，铅酸电池负极板化成后能形成最多的二次铅结构活性物质，增加了铅酸电池在不同倍率下的放电容量，在提高负极板活性物质利用率的同时可以减少负极板中Pb的用量。在大电流充放电时，负极板中活性炭的加入能够降低充电初期的充电电压，有效提高大电流充电时的充电效率；而在大电流放电时，又能起到减小极化、提高放电电压的作用。在负极中添加活性炭可以使铅炭电池在部分荷电状态高倍率放电（HRPSoC）循环中的负极板硫酸盐化和阳极钝化现象明显减轻。负极中含3%活性炭的铅炭电池的HRPSoC循环首次寿命可高达4418次，对其充电恢复后电容量仍高达80%。第二次HRPSoC循环的寿命仍然高达1324次。制造了负极由铅酸电池铅负极与超级电容器的活性炭电极并联，正极沿用传统铅酸电池正极的“超级电池”。研究发现，活性炭电极在铅酸电池工作体系中并不能充分发挥其容量优势，反而带来了严重的析氢问题。活性炭电极在铅酸电池工作的1.28g/cm³浓度硫酸溶液中比容量较低，析氢量随着硫酸浓度的增加而增大。活性炭电极在较正的工作区间能够发挥较大的比容量，而在铅酸电池负极工作电压范围-0.4⁰.4V内所发挥的比容量并不高。尽管如此，通过对Pb电极与活性炭电极的并联电极的特性研究以及对PbO₂/AC混合电容器的研究表明活性炭电极在超级电池中可以起到有效的缓冲作用。研究还发现，超级电池在大电流充放电下的性能要优于传统的铅酸电池。经过3000次HRPSoC循环后容量仅减少7%，而传统铅酸电池容量减少约30%。由于活性炭极板加入所起到的缓冲作用，电池在大电流高倍率下的循环寿命显著提高。因此，负极板中添加适量活性炭的铅炭-超级电池有着比超级电池更好的大电流充放电性能和循环寿命。这一结果为高性能超级电池的制备提供了新的思路。