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150年铅酸蓄电池电流谜题破解

化学家已破解150年的奥秘,就是什么赋予铅酸电池独特性能,使它能产生浪涌电流,这种电池见于大多数汽车的引擎盖下。

铅酸电池能够产生非常大的电流,这是启动汽车发动机所需要的,这样的电流源自极高导电性的电池负极材料,就是二氧化铅。然而,虽然这种类型的电池发明于1859年,但是,到现在为止,二氧化铅高导电性的根本原因仍然困惑着科学家们。

有一组研究人员,来自英国牛津大学(OxfordUniversity),巴斯大学(UniversityofBath),都柏林三一学院(TrinityCollegeDublin)和国际卫星电离层研究中心(ISIS:InternationalSatellitesforIonosphericStudies)中子散裂源(neutronspallationsource),他们首次解释了二氧化铅高导电性的根本原因。

已经报道过这一研究,发表在最近一期的《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters)上。

“铅酸蓄电池具有独特性能,产生的浪涌电流超过100安培,可以转动汽车起动电机,关键是因为,事实上,二氧化铅储存化学能量,在电池负极具有很高的导电性,从而会产生大量电流,满足需求,”鲁斯•艾格戴尔(RussEgdell)说,他是牛津大学化学系教授,也是这篇论文的作者。

“然而,二氧化铅导电性的根源,仍然存在争议。其他氧化物具有相同的结构,如二氧化钛,但却是电绝缘体。”

通过结合计算化学和中子衍射(neutrondiffraction),这一小组证明,二氧化铅本质上是一种绝缘体,具有微小的电子带隙(bandgap),但不可避免地变成电子富集状态,这是由于晶格缺氧,使这种材料从绝缘体变成金属导体。

研究人员认为,这些见解可开辟新的途径,以选择改进材料,用于现代电池技术。

艾格戴尔教授说:“这项研究表现出活力,他们结合了预测材料建模与最先进的实验测量。”

转载请标明出处,谢谢合作。

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2012-01-08 08:39
这些搞研究的东西就不懂了
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sunpeng
LV.6
3
2012-01-13 12:16

毫无意义的贴子,这叫浪涌电流?你觉得合适吗?这是铅酸电池独有的特性吗?

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ssawee
LV.4
4
2012-01-20 18:16
@sunpeng
毫无意义的贴子,这叫浪涌电流?你觉得合适吗?这是铅酸电池独有的特性吗?

人家翻译的,有不准确的地方有必要这么大惊小怪?


能不能举举其他什么电池有这么大瞬时电流能力的例子??

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tunguska
LV.4
5
2012-01-22 13:06
@ssawee
人家翻译的,有不准确的地方有必要这么大惊小怪?能不能举举其他什么电池有这么大瞬时电流能力的例子??

磷酸铁锂电池和高倍率锂聚合物电池的放电C数似乎高出铅酸不只一倍.

如果要比单位体积或重量的放电电流,铅酸更不是对手.

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iec60950
LV.6
6
2012-01-30 10:27

这家公司的网站就是个笑话。

不仅这篇翻译文章;当然英文原文没有看过,不对英文版做评论。

更有铅酸电池不是污染的高论

按其逻辑,核污染也不是污染,都是不可控惹的祸

问题是,铅酸电池怎么做到回收环节可控?可控后铅酸电池的比较优势又何在?

为了企业利益,不惜愚民,更不惜愚昧

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ssawee
LV.4
7
2012-02-03 19:51
@iec60950
这家公司的网站就是个笑话。不仅这篇翻译文章;当然英文原文没有看过,不对英文版做评论。更有铅酸电池不是污染的高论按其逻辑,核污染也不是污染,都是不可控惹的祸问题是,铅酸电池怎么做到回收环节可控?可控后铅酸电池的比较优势又何在?为了企业利益,不惜愚民,更不惜愚昧

这个文章应该是转自

http://www.mittrchinese.com/index.php

是一个学术研究,也不是这个企业的研究,也不是这个公司翻译的,这家公司没有注明引用来源


这篇文章说的是对铅酸蓄电池大电流放电能力的原理的研究,

别人说的:

“研究人员认为,这些见解可开辟新的途径,以选择改进材料,用于现代电池技术。”

意思是将铅酸蓄电池这种能提供大放电电流的结构/原理用于现在在研发的新型电池可能会对这些电池的性能有提高


怎么理解的?怎么扯到铅酸蓄电池换不环保的问题上来了?还扯到愚民问题上了?

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iec60950
LV.6
8
2012-02-04 09:08
@ssawee
这个文章应该是转自http://www.mittrchinese.com/index.php是一个学术研究,也不是这个企业的研究,也不是这个公司翻译的,这家公司没有注明引用来源这篇文章说的是对铅酸蓄电池大电流放电能力的原理的研究,别人说的:“研究人员认为,这些见解可开辟新的途径,以选择改进材料,用于现代电池技术。”意思是将铅酸蓄电池这种能提供大放电电流的结构/原理用于现在在研发的新型电池可能会对这些电池的性能有提高怎么理解的?怎么扯到铅酸蓄电池换不环保的问题上来了?还扯到愚民问题上了?

首先,请你仔细阅读我的帖子,再对该帖子发言,这样可能更有针对性;我是说我看过其网站内容,铅酸电池环保是其另一篇文件;

第二,你认为转述或者翻译他人的文章,就不需要对文章内容负责吗?尤其是可能存在翻译错误的时候;

第三,可能的话,请你帮忙给出英文原文或者该文章的原始出处的链接,你给一个网址,很难找到该文章来验证。

顺便说一下,你的另一个帖子,电池瞬时电流的问题不是问题,因为所有的电池都有瞬时输出大电流的能力(相对于其额定电流),只是倍率大小和持续能力有差异,铅酸电池在这方面不占优势,当然,绝对电流数值,铅酸电池目前是有些优势的,因为其并联特性和散热条件相对较好。

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ssawee
LV.4
9
2012-02-04 13:08
@iec60950
首先,请你仔细阅读我的帖子,再对该帖子发言,这样可能更有针对性;我是说我看过其网站内容,铅酸电池环保是其另一篇文件;第二,你认为转述或者翻译他人的文章,就不需要对文章内容负责吗?尤其是可能存在翻译错误的时候;第三,可能的话,请你帮忙给出英文原文或者该文章的原始出处的链接,你给一个网址,很难找到该文章来验证。顺便说一下,你的另一个帖子,电池瞬时电流的问题不是问题,因为所有的电池都有瞬时输出大电流的能力(相对于其额定电流),只是倍率大小和持续能力有差异,铅酸电池在这方面不占优势,当然,绝对电流数值,铅酸电池目前是有些优势的,因为其并联特性和散热条件相对较好。

http://www.mittrchinese.com/single.php?p=163323    

1,如果要找英文原文可以自己去《物理评论快报》上找,不过上面的文章都是收费的,《物理评论快报》是物理学顶级期刊之一

http://www.tara.tcd.ie/bitstream/2262/61490/1/Nature%20of%20the%20Band%20Gap%20and%20Origin%20of%20the%20Conductivity%20of%20PbO2%20Revealed%20by%20Theory%20and%20Experiment.pdf

2.那篇文章主要是讲的铅酸蓄电池瞬时电流的原理,而不是瞬时电流本身有多高,也不是说铅酸电池如何好,文章的重点和目地都搞错了,翻译再好,自己理解错了也没用

铅酸电池用了百多年这些原理还不是很清楚

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ssawee
LV.4
10
2012-02-04 13:16
@iec60950
首先,请你仔细阅读我的帖子,再对该帖子发言,这样可能更有针对性;我是说我看过其网站内容,铅酸电池环保是其另一篇文件;第二,你认为转述或者翻译他人的文章,就不需要对文章内容负责吗?尤其是可能存在翻译错误的时候;第三,可能的话,请你帮忙给出英文原文或者该文章的原始出处的链接,你给一个网址,很难找到该文章来验证。顺便说一下,你的另一个帖子,电池瞬时电流的问题不是问题,因为所有的电池都有瞬时输出大电流的能力(相对于其额定电流),只是倍率大小和持续能力有差异,铅酸电池在这方面不占优势,当然,绝对电流数值,铅酸电池目前是有些优势的,因为其并联特性和散热条件相对较好。
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iec60950
LV.6
11
2012-02-06 10:11
@ssawee
看附件[图片]NatureoftheBandGapandOriginoftheConductivityofPbO2RevealedbyTheoryandExperiment 
谢谢。
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s70008
LV.5
12
2012-03-03 20:55
@iec60950
谢谢。

这个文章的意义是非常大的,为什么铅蓄电池可以提供那么大的启动电流,电极电化学反应(氧化及还原),不但可以储存大量电能,也能提供非常强劲的启动电流,这本身就是谜。为什么快200年了,汽车启动仍然使用铅蓄电池,而且不是其他金属电池(虽然近些年来大量使用锂电池,但锂电池显然在提供瞬间大电流时,成本比普通蓄电池高的多。且在几百安电流时候,相等难以进行有效保护。而且一旦失去保护,昂贵的锂电池将报废。

看上面有些人说,这不是个大发现,那是无知,爱迪生,牛顿等大科学家都在电池上付出大量的研究时间。

但现在机车启动的时候,仍然普遍是使用的是铅蓄电池,而不是,铝,铜,铁等其他电池。

虽然未来核能聚合电池会出现,几毫米大的芯片电池供手机使用200年不需充电,但还需上百年的研发。

所以铅蓄电池本身就是特有的。 至少还需要很多很多年,才会彻底淘汰铅蓄电池。

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iec60950
LV.6
13
2012-03-05 08:21
@s70008
这个文章的意义是非常大的,为什么铅蓄电池可以提供那么大的启动电流,电极电化学反应(氧化及还原),不但可以储存大量电能,也能提供非常强劲的启动电流,这本身就是谜。为什么快200年了,汽车启动仍然使用铅蓄电池,而且不是其他金属电池(虽然近些年来大量使用锂电池,但锂电池显然在提供瞬间大电流时,成本比普通蓄电池高的多。且在几百安电流时候,相等难以进行有效保护。而且一旦失去保护,昂贵的锂电池将报废。看上面有些人说,这不是个大发现,那是无知,爱迪生,牛顿等大科学家都在电池上付出大量的研究时间。但现在机车启动的时候,仍然普遍是使用的是铅蓄电池,而不是,铝,铜,铁等其他电池。虽然未来核能聚合电池会出现,几毫米大的芯片电池供手机使用200年不需充电,但还需上百年的研发。所以铅蓄电池本身就是特有的。 至少还需要很多很多年,才会彻底淘汰铅蓄电池。
你敢预测未来,我就不和你辩了。
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ta7698
LV.9
14
2012-03-05 19:12
@iec60950
这家公司的网站就是个笑话。不仅这篇翻译文章;当然英文原文没有看过,不对英文版做评论。更有铅酸电池不是污染的高论按其逻辑,核污染也不是污染,都是不可控惹的祸问题是,铅酸电池怎么做到回收环节可控?可控后铅酸电池的比较优势又何在?为了企业利益,不惜愚民,更不惜愚昧
 
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zq2007
LV.11
15
2012-03-11 21:11
@ta7698
 
什么电池可以替代铅酸呢?
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