MIT設(shè)計(jì)新型可充電流體電池
電池可以是流動(dòng)的。
美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)研究員設(shè)計(jì)的一種新型可充電流體電池,無需依賴于造價(jià)高昂的間隔膜來生成和存儲(chǔ)電能。
這種流體電池未來有望實(shí)現(xiàn)成本更低廉,更大規(guī)模的能量存儲(chǔ)。流體電池原型每平方厘米產(chǎn)生的能量是其他間隔膜電池系統(tǒng)的3倍,其功率密度以數(shù)量級(jí)高于多數(shù)鋰離子電池和其他商業(yè)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰看鎯?chǔ)系統(tǒng)。
該裝置存儲(chǔ)和釋放能量依賴于叫做層流的現(xiàn)象,兩種液體通過一個(gè)通道進(jìn)行抽吸,兩個(gè)電極之間的電化學(xué)反應(yīng)來存儲(chǔ)或者釋放能量。在適當(dāng)?shù)那闆r下,這種溶液通過通道溪流涌出,兩種液體進(jìn)行了少許混合。該流體自然分離液體,無需使用成本較高的電池間隔膜。
電池中的反應(yīng)物質(zhì)包含液態(tài)溴溶液和氫燃料,研究小組選擇溴是因?yàn)樵摶瘜W(xué)物質(zhì)相當(dāng)便宜以及容易購買,美國(guó)每年可生產(chǎn)24.3萬噸溴。除了溴的成本較低,氫和溴之間的化學(xué)反應(yīng)對(duì)于存儲(chǔ)能量具有很大的優(yōu)勢(shì),但是基于氫和溴的燃料電池設(shè)計(jì)將出現(xiàn)以下情況:氫溴酸傾向于吞食電池的間隔膜,有效減緩能量存儲(chǔ)反應(yīng),并減少電池壽命。
為了避免這些問題的出現(xiàn),研究小組采取了一種簡(jiǎn)單的方法——將電池間隔膜取出。美國(guó)麻省理工學(xué)院機(jī)械工程副教授卡倫·布伊說:“這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于電能存儲(chǔ)具有很好的發(fā)展前景。”
研究小組成員馬汀·巴桑特教授說:“我們最新研究的電池系統(tǒng)性能優(yōu)于之前的電池設(shè)計(jì),目前我們不必?fù)?dān)心間隔膜的問題,這是能量存儲(chǔ)技術(shù)的一個(gè)巨大突破。”