半固態(tài)液流電池 讓電動(dòng)汽車(chē)行駛里程加倍
- 來(lái)源:amicredible.com 發(fā)表時(shí)間:2021-12-08 17:48:53 點(diǎn)擊數:504 次
現在,電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展受制于電池笨重、昂貴且浪費空間。例如,日產(chǎn)公司聆風(fēng)(Leaf)電動(dòng)汽車(chē)電池三分之二的體積內充斥著(zhù)供應結構支持但不出現電力的材料,非常耗電。另外,傳統的電池組包含幾百個(gè)電池,每個(gè)電池都包含眾多固體電極。這些電極上有金屬箔集電器,采用塑料薄膜分隔。要新增儲能,就要新增電極材料,因此,就要更多金屬箔和塑料薄膜,使得電池非常笨重。
麻省理工學(xué)院材料科學(xué)和工程學(xué)教授蔣業(yè)明(音譯)領(lǐng)導的團隊研制出了一款名為“劍橋原油”的半固態(tài)液流電池,其不僅減少了電池內的“無(wú)效材料”,而且提高了電池的能效。
在普通電池內,離子通過(guò)液體或粉末電解液在兩個(gè)固體電極之間來(lái)回穿梭,迫使電子在連接電極的外部電線(xiàn)上流動(dòng)來(lái)出現電流。而在新電池內,電極為細小的鋰化合物粒子與液體電解液混合形成的泥漿,電池使用兩束泥漿流,一束帶正電,一束帶負電。兩束泥漿都通過(guò)鋁集電器和銅集電器,兩個(gè)集電器之間有一個(gè)能透水的膜。當兩束泥漿通過(guò)膜時(shí),會(huì )交換鋰離子,導致電流在外部流動(dòng)。為了重新給電池充電,只要施加電壓讓離子后退穿過(guò)膜即可。
蔣業(yè)明表示,他們研制出的鋰“半固體”流體電池每單位體積傳遞的電力是傳統電池的10倍。新電池每制造出1千瓦時(shí)電力的成本為250美元,為現有電池成本的三分之一。而且,充電一次,電動(dòng)汽車(chē)可行駛300公里,是現有電池的2倍。
科學(xué)家們表示,這種電池有三種充電方式可供選擇:抽出失效的泥漿并注入新鮮的泥漿;前往充電站,在此處用新鮮泥漿取代失效的泥漿;用電流給泥漿重新充電。采用前兩種方法,只需幾分鐘就能給電池充滿(mǎn)電。
美國德雷克塞爾大學(xué)德雷克塞爾納米研究所所長(cháng)尤里·伽戈崔指出,這可能是過(guò)去幾十年電池領(lǐng)域最令人興奮的研發(fā)。
紐約城市大學(xué)能源研究所的丹·施丹戈特表示:“這件技術(shù)令人興奮。但即使該研究團隊5年內研制出電池模型,建立配套的充電站可能要更長(cháng)時(shí)間。”
去年,蔣業(yè)明和其同事克雷格·卡特以及斯魯普·萬(wàn)爾德創(chuàng )辦了一家公司專(zhuān)門(mén)研制這種電池,現在,他們已經(jīng)獲得了1600萬(wàn)美元的資助,他們希望于2013年研制出電池模型。