氧化鉛 (IV) 是一種無機化合物，化學式為 PbO2。 它是一種氧化物，其中鉛的氧化態為 +4。 它是一種深棕色固體，不溶于水。 它以兩種結晶形式存在。 它在電化學中有幾個重要的應用，特別是作為鉛酸電池的正極板。

二氧化鉛有兩種主要晶型，α和β，它們分別作為稀有礦物細晶石和斜晶石天然存在。 β 型在 1845 年被發現，而 α-PbO2 于 1946 年首次被發現，并于 1988 年作為天然存在的礦物被發現。

alpha 型具有正交對稱性，空間群 Pbcn（第 60 號），Pearson 符號 oP12，晶格常數 a = 0.497 nm，b = 0.596 nm，c = 0.544 nm，Z = 4（每個晶胞四個公式單元）。 鉛原子是六配位的。

β型的對稱性為四方，空間群P42/mnm（第136號），Pearson符號tP6，晶格常數a = 0.491 nm，c = 0.3385 nm，Z = 2，與金紅石結構有關，可以設想為 包含八面體列共享相對邊緣并通過角連接到其他鏈。 這與 alpha 形式形成對比，在 alpha 形式中，八面體由相鄰邊緣連接以給出之字形鏈。

二氧化鋁在空氣中受熱分解如下：

24 PbO2 → 2 Pb12O19 + 5 O2Pb12O19 → Pb12O17 + O22 Pb12O17 → 8 Pb3O4 + O22 Pb3O4 → 6 PbO + O2

最終產物的化學計量可以通過改變溫度來控制——例如，在上述反應中，xxx步發生在 290 °C，第二步發生在 350 °C，第三步發生在 375 °C，第四步發生在 600 °C。 此外，Pb2O3 可以通過在 580–620 °C 和 1,400 atm (140 MPa) 的氧氣壓力下分解 PbO2 獲得。 因此，二氧化鉛的熱分解是生產各種氧化鉛的常用方法。

二氧化鉛是一種具有普遍酸性的兩性化合物。 它溶解在強堿中形成羥基鉛酸鹽離子，[Pb(OH)6]2?：

PbO2 + 2 NaOH + 2 H2O → Na2[Pb(OH)6]

它還與熔體中的堿性氧化物反應，生成正鉛酸鹽 M4[PbO4]。

由于其 Pb4+ 陽離子的不穩定性，二氧化鉛與熱酸反應，轉化為更穩定的 Pb2+ 狀態并釋放氧氣：

2 PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + 2 H2O + O22 PbO2 + 4 HNO3 → 2 Pb(NO3)2 + 2 H2O + O2PbO2 + 4 HCl → PbCl2 + 2 H2O + Cl2

然而，這些反應是緩慢的。

二氧化鉛是眾所周知的良好氧化劑，下面列出了一個示例反應：

2 MnSO4 + 5 PbO2 + 6 HNO3 → 2 HMnO4 + 2 PbSO4 + 3 Pb(NO3)2 + 2 H2O2 Cr(OH)3 + 10 KOH + 3 PbO2 → 2 K2CrO4 + 3 K2PbO2 + 8 H2O

雖然二氧化鉛的化學式名義上給出的是PbO2，但實際的氧鉛比因制備方法的不同在1.90~1.98之間變化。 缺氧（或過量鉛）導致二氧化鉛具有特有的金屬導電性，電阻率低至 10?4 Ω·cm，可用于各種電化學應用。 與金屬一樣，二氧化鉛具有特有的電極電位，在電解質中它可以被陽極和陰極極化。 二氧化鉛電極具有雙重作用，即鉛離子和氧離子都參與電化學反應。

二氧化鉛通過幾種方法在商業上生產，包括在氯氣氣氛中的堿性漿料中氧化紅鉛 (Pb3O4)，乙酸鉛 (II) 與氯化石灰（次氯酸鈣）反應，Pb3O4 與硝酸反應 還提供二氧化：

Pb3O4 + 4 HNO3 → PbO2 + 2 Pb(NO3)2 + 2 H2O

PbO2 與氫氧化鈉反應形成六氫氧鉛酸 (IV) 離子 [Pb(OH)6]2?，可溶于水。

另一種合成方法是電化學方法：在室溫下以約 +1.5 V 的電極電位陽極極化時，在純鉛上形成二氧化鉛，在稀硫酸中。 此程序用于 PbO2 陽極的大規模工業生產。 鉛和銅電極浸入流速為 5–10 L/min 的硫酸中。 通過施加約 100 A/m2 的電流約 30 分鐘，以恒電流方式進行電沉積。

這種生產二氧化鉛陽極的方法的缺點是它的柔軟性，尤其是與莫氏硬度為 5.5 的硬而脆的 PbO2 相比。 這種機械性能的不匹配會導致涂層剝落，這對于批量生產 PbO2 來說是首選。 因此，另一種方法是使用更硬的基材，例如鈦、鈮、鉭或石墨，然后在靜態或流動的硝酸中從硝酸鉛 (II) 中沉積 PbO2。 通常在沉積前對基材進行噴砂處理，以去除表面氧化物和污染物，并增加涂層的表面粗糙度和附著力。