科學(xué)家設(shè)計(jì)出新型可充電流體電池

電池可以是流動(dòng)的!

近日，美國(guó)麻省理工學(xué)院研究員設(shè)計(jì)的一種新型可充電流體電池，無(wú)需依賴造價(jià)高昂的間隔膜來(lái)生成和存儲(chǔ)電能。

這種流體電池未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)成本更低廉、規(guī)模更大的能量存儲(chǔ)。流體電池原型每平方厘米產(chǎn)生的能量是其它間隔膜電池系統(tǒng)的3倍，其功率密度數(shù)量級(jí)高于多數(shù)鋰離子電池和其它商業(yè)及實(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“層流”現(xiàn)象，即兩種液體通過(guò)一個(gè)通道進(jìn)行抽吸以及兩個(gè)電極之間的電化學(xué)反應(yīng)來(lái)存儲(chǔ)或釋放能量。在適當(dāng)?shù)那闆r下，這種溶液通過(guò)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(wú)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)便宜且容易購(gòu)買，美國(guó)每年可生產(chǎn) 24.3萬(wàn)噸。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，降低能量存儲(chǔ)反應(yīng)速率，并縮短電池壽命。

為了避免這些問(wèn)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(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于電能存儲(chǔ)具有很好的發(fā)展前景”。另一成員馬汀·巴桑特教授說(shuō)：“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(wèn)題，這是能量存儲(chǔ)技術(shù)的一個(gè)巨大突破”。