化學家破解了150年的奧秘，就是什么賦予鉛酸電池獨特性能，使它可以產(chǎn)生浪涌電流，這種電池見于大多數(shù)汽車的引擎蓋下。來源：牛津大學
化學家已破解150年的奧秘，就是什么賦予鉛酸電池獨特性能，使它能產(chǎn)生浪涌電流，這種電池見于大多數(shù)汽車的引擎蓋下。
鉛酸電池能夠產(chǎn)生非常大的電流，這是啟動汽車發(fā)動機所需要的，這樣的電流源自極高導電性的電池負極材料，就是二氧化鉛。然而，雖然這種類型的電池發(fā)明于1859年，但是，到現(xiàn)在為止，二氧化鉛高導電性的根本原因仍然困惑著科學家們。
有一組研究人員，來自英國牛津大學（Oxford University），巴斯大學（University of Bath），都柏林三一學院（Trinity College Dublin）和國際衛(wèi)星電離層研究中心（ISIS：International Satellites for Ionospheric Studies）中子散裂源（ neutron spallation source），他們首次解釋了二氧化鉛高導電性的根本原因。
已經(jīng)報道過這一研究，發(fā)表在最近一期的《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。
“鉛酸蓄電池具有獨特性能，產(chǎn)生的浪涌電流超過100安培，可以轉動汽車起動電機，關鍵是因為，事實上，二氧化鉛儲存化學能量，在電池負極具有很高的導電性，從而會產(chǎn)生大量電流，滿足需求，”魯斯•艾格戴爾（Russ Egdell）說，他是牛津大學化學系教授，也是這篇論文的作者。
“然而，二氧化鉛導電性的根源，仍然存在爭議。其他氧化物具有相同的結構，如二氧化鈦，但卻是電絕緣體。”
通過結合計算化學和中子衍射（neutron diffraction），這一小組證明，二氧化鉛本質上是一種絕緣體，具有微小的電子帶隙（band gap），但不可避免地變成電子富集狀態(tài)，這是由于晶格缺氧，使這種材料從絕緣體變成金屬導體。
研究人員認為，這些見解可開辟新的途徑，以選擇改進材料，用于現(xiàn)代電池技術。
艾格戴爾教授說：“這項研究表現(xiàn)出活力，他們結合了預測材料建模與最先進的實驗測量。”
