我们还需要铅酸电池吗？

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1 两个电极在放电过程中都会在表面形成 PbSO₄ 。扫描电镜观察 Pb/PbSO₄ 电极图像显示 , 在不同的充放电方案下 , 表面形态发生明显变化。

左图：已充电的 Pb 电极 中图：低速率首次放电 右图：高速率首次放电

要实现上述目标，研究人员需深入探讨在不同尺度上发生的电化学与化学过程的复杂性。在这一过程中，活性颗粒的尺寸可能从 10 纳米变化至数十微米不等（ 图 2 ）。传统上，铅酸电池中的活性材料如 Pb 和 PbO2 被压制形成自支撑的多孔电极。 在放电过程中， Pb2+ 离子迅速与硫酸反应生成不溶性的 PbSO4 晶体。而在充电时，这些 PbSO4 晶体需重新转化为 Pb 和 PbO2 。

然而，由于 PbSO4 溶解度低 ，这一转化过程在热力学和动力学上都存在巨大挑战。此过程中，电极内部酸浓度的梯度与硫酸铅溶解速率的复杂耦合关系进一步凸显了提升快速充电能力的难度。因此，深入了解这些机制并进行针对性改进，有望为铅酸电池性能的下一步突破提供契机。

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