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充电比加油还快 美国普渡大学无膜流动电池测试成功

2019-02-19 11:46:04

编译|观察者网 一鸣

电动汽车近年来越来越普及,但充电问题仍是限制其发展的一大瓶颈;而燃料电池由于没有充电的限制,正得到越来越多的重视。近日,美国普渡大学宣布,它发明的采用“可再填充”技术的无膜流动电池在高尔夫球车上成功测试,测试显示它可以提供足够的能量使汽车行驶约3000英里。

“这项技术在过去两年中取得的突破,证明了我们改变车辆动力提供方式的价值,”普渡大学地球大气和行星科学、数学教授约翰·库什曼(John Cushman)说,“这是可以改变下一代电动汽车的游戏规则的因素,它不需要对整个美国进行昂贵的电网改造。相反,人们可以直接将加油站改造成为汽车泵送新鲜电解液,并丢弃耗尽的电解液,同时将换油设备转换为阳极更换站。它使用起来更简单,更安全,比现有的电池系统更环保。”

普渡大学页面截图

流动电池,即通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。

以常见的质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell)为例,它在原理上相当于水电解的“逆”装置。质子交换膜就是这种燃料电池的核心组件之一。它是一种选择透过性膜,只允许H+通过,而H2失去的电子则从导线通过,从而完成电池所需的化学反应。

不过,膜污染会缩短电池的寿命,还有引发火灾的风险。普渡大学教授们成立的Ifbattery是第一家去掉了交换膜(membrane)的公司。

他们采用了一种专利技术,使得无膜流动电池通过类似于在加油站加油过程,每300英里更换一次蓄电池中的电解液来实现重新供能。这样一来,就大大省去了充电时间,甚至比加油还要节省时间,同时也无需新建很多充电设施。同时,这种电池只需要每隔3000英里更换一次阳极材料即可,更换成本估计约为65美元。

测试中的高尔夫球车

更妙的是,废弃的电解液还可以吸收太阳能,以散装的形式,输送到太阳能农场、风力涡轮机或者水电站进行供电。这样就可以重复利用很多次。

“这是一个完整的能源循环,浪费很少,”库什曼说。 “IFBattery的组件也足够安全,可以存放在家庭住宅中;足够稳定,可以满足主要的生产和销售的要求,而且还具有成本效益。”

本文系观察者网独家稿件,未经授权,不得转载。

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来源:观察者网 | 责任编辑:赵晓明
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