Hé lộ bí mật của pin axit chì

Nhóm các nhà nghiên cứu đến từ : trường Đại học Oxford, Đại học Bath, Vương quốc Anh, Đại học Trinity College Dublin, Ai Len và từ the ISIS neutron spallation source, thuộc hội đồng quản lý cơ sở vật chất khoa học và công nghệ, Vương quốc Anh, đã vén lên bức màn bí mật (trong 150 năm qua) về khả năng cung cấp dòng điện cao đột biến (để khởi động xe ô tô) của các pin axit chì, thường được tìm thấy bên dưới nắp ca pô xe ô tô.

Dù rằng pin axit chì đã được phát minh vào năm 1859, nhưng cho đến tận bây giờ, các nhà khoa học mới phát hiện: làm thế nào pin axit chì có thể cung cấp những dòng điện cao đột biến, cần thiết để khởi động cho động cơ xe, đó là bởi vì tính dẫn điện đặc biệt cao của vật liệu cực dương của pin, chì oxit.

Kết quả của nghiên cứu này đã được đăng tải trên tạp chí "Physical Review Letters".

"Khả năng độc đáo của pin axit chì là khả năng cung cấp các dòng điện cao đột biến vượt quá 100 amps, giúp khởi động động cơ xe ô tô; điều này phụ thuộc vào vật liệu chì ô xít (ở cực dương của pin axit chì) vốn có khả năng dẫn điện rất cao, đã tạo ra dòng điện cao đột biến. Tuy nhiên, nguồn gốc về tính dẫn điện của vật liệu chì ô xít vẫn còn là đề tài gây tranh cãi, bởi vì với cấu trúc tương tự thì titan ô xít lại là chất cách điện", theo Giáo sư, làm việc tại phân Khoa Hóa Học, Đại học Oxford, Vương quốc Anh.

Kết hợp giữa mô hình hóa học trên máy vi tính và nhiễu xạ neutron, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng: về bản chất thì chì ô xit là chất cách điện với một khe hở nhỏ giữa các liên kết điện tử, nhưng luôn luôn tích điện dương do bị mất oxy từ mạng tinh thể, chính điều này đã biến đổi chì ô xit từ một vật liệu cách điện trở thành kim loại dẫn điện.

Các nhà nghiên cứu tin rằng: Kết quả của nghiên cứu này sẽ mở ra những cách thức mới trong việc tìm kiếm vật liệu mới nhằm cải tiến các công nghệ sản xuất pin hiện đại.

"Kết quả của nghiên cứu này đã cho thấy ưu điểm của việc kết hợp giữa mô hình hóa học của vật liệu trên máy vi tính và các phương pháp đo lường thực nghiệm", giáo sư Egdell nói.