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鉴于资源紧张，环境污染严重，节能减排的混合动力车越来越受到人们的关注和青睐。铅酸电池工艺成熟，性能稳定，价格低廉，负极加入碳材料能提高铅酸电池在HRPSoC下的循环性能，成为混合动力车储能装置的候选之一。首先通过对碳材料的表征发现，石墨高度有序，导电性最好；炭黑的比表面积最大；高性能碳添加剂孔容最大，具有很好的电容特性。测试三种碳材料对电池在HRPSoC下性能的影响，当石墨含量为0.5mass%时，电池寿命为3807次，略高于商业化电池的寿命（3324次），含量继续增加，电池寿命逐渐缩短；炭黑含量为1.0mass%时，电池寿命为9094次，高性能碳添加剂含量为1.0mass%时，电池寿命为8285次。此外高性能碳添加剂和炭黑能显著提高电池的动态充电接受能力，但是会加重负极的析氢。然后在保持碳总量为1.0mass%的前提下，将三种碳材料进行两两组合，测试其对电池在HRPSoC的循环寿命的影响。结果发现，当石墨含量为0.3mass%，高性能碳添加剂含量为0.7mass%时，电池的循环寿命最长，为13991次，电池有很强的动态充电接受能力但是析氢比较严重，使电池充电电压过高。当同时添加三种碳材料时，电池的循环寿命最高为11435次。利用金属还原法，以次亚磷酸钠为还原剂，向碳材料上沉积锡，以及同时沉积锡和铅。测试结果表明，锡使负极的析氢速率降低，电池的循环寿命达16435次。而同时沉积锡和铅时，负极的析氢速率显著降低，电池的循环寿命达28847次；电池的充电电压较低，稳定在2.3V左右；电池的动态充电接受能力很好。同时沉积锡和铅的量分别为铅粉的0.070mass%和0.072mass%。最后对石墨/高性能碳添加剂复合碳材料的作用机理进行了分析。本文认为少量石墨能提高高性能碳添加剂的导电性，从而形成良好的导电网络。而高性能碳添加剂本身巨大的比表面积和多孔结构能为电化学反应提供更多的反应位点。电池放电时，生成的硫酸铅更容易沉积在碳材料上，避免硫酸铅晶体粗大；电池充电时，碳材料将电子传递给硫酸铅，使之很容易转化成铅，铅沉积在碳材料上，使负极活性物质结构疏松，保持较高的电化学活性。此外，高性能碳添加剂的电容特性能在电池充电时能分担一部分电流，提高电池大电流充电性能。在锡和铅共同作用下，碳材料的析氢也得到了抑制，使电池在HRPSoC下的循环寿命达到了28847次，更好的满足了混合动力车对储能装置的要求。