美研制出直径三毫米迄今最小燃料电池
时间:2017-12-08

  科学网 - 美国制定了直径三毫米至今最小的燃料电池

  电池结构演示

  最小的燃料电池直径只有3毫米

  据北京时间1月13日消息,据英国“新科学家”杂志网站报道,美国科学家近日成功研制出世界上最小的燃料电池至今,这种电池的直径只有3毫米,可以产生0.7伏特并且可以继续提供30个小时。

  伊利诺伊大学香槟分校的科学家Sayeedmohadam提出了一种新型的微型燃料电池设计。这种微型燃料电池可以发电而不消耗电力。新电池由四部分组成。上部是一个水库,下部是一个燃料填充的金属氢化物室,中间有一个薄膜。在金属氢化物燃料孔下面还有一组电极。膜有许多孔,使得储存器中的水分子可以作为水蒸气进入燃料孔。水分子与金属氢化物发生化学反应后进入燃料并产生氢气。然后氢气将充满整个燃料室并向上冲击膜以防止进一步的水流入。氢气然后在燃料室的下电极处化学反应形成电流。随着化学反应的进行,燃料室内的氢气将逐渐减少,压力下降。水库中的水汽将重新进入下一轮的化学反应。

  新的电池非常小,尺寸为33毫米,没有重力,显示张力来控制水流量。这意味着即使在移动或旋转状态下,这款电池也能正常工作,所以最适合于一些便携式小家电。最初,这种电池可以产生0.7伏特和0.1毫安的电流,电池的燃料可以持续大约30个小时。现在,穆罕默德的最新产品已经在0.7伏左右的电压下产生了1毫安的电流,当然,这个电压和电流仍然不能驱动手机,但是对于一些简单的电子系统提供电力。

  法国里尔大学的微型燃料电池专家史蒂夫·阿斯科特(Steve Ascot)认为,虽然这种尺寸仅为9立方毫米的电池相对较小,但其能量还不足以投入实际应用。阿斯科特已经使用甲醇作为燃料来开发一种微型燃料电池,其容量是马赫姆丹电池的三倍,能量密度是穆罕默德电池的十倍。不过,穆罕默德研究科学家Markhamnung指出,两种产品不能直接比较。大多数燃料电池依靠外部燃料,而默克的电池使用内部燃料。

  燃料电池是将燃料和氧化剂中存在的化学能直接转换成电能的发电厂。燃料和空气被送到燃料电池,电力奇妙地产生。它看起来像正极,负极和电解质等,看起来像一个电池,但实质上它不能储存电力,但电厂。燃料电池的概念最早是由科学家在1839年提出的,并且在一百多年前就已经开发出来了。燃料电池非常复杂,涉及化学热力学,电化学,电催化,材料科学,电力系统和自动控制等相关理论。具有发电效率高,环境污染少的优点。在太空飞行中,燃料电池的设计主要是控制氢弹的爆炸,氢弹在星际旅行中用来收集氢气产生的能量。太空船太阳能电池板收集的电磁能和太阳能将转化为电能,用于缓慢地用燃料替代储存在燃料电池中的氢。

  英国“新科学家”杂志网站报道原创(英文)