美研制出新型半固态液流电池
时间:2017-12-08

   美国研制出新型半固态液流电池

  据英国“新科学家”杂志网站日前报道,麻省理工学院的科学家开发出一种新型的半固态液流电池,其成本仅为现有电动汽车所用电池的三分之一,但它允许电动车的收费里程是双倍的。

  电动车的发展现在受到庞大,昂贵的电池和空间的浪费的阻碍。例如,日产Leaf的三分之二的电动汽车电池充满了提供结构支撑但不发电的材料,另外,传统电池组包含数百个电池,每个电池包含许多固体电极。电极有金属箔集流体,用塑料膜隔开,为了增加储能,需要增加电极材料,所以需要更多的金属箔和塑料膜,使电池体积变大。

  麻省理工学院材料科学与工程教授蒋业明领导的一个研究小组开发了一种称为剑桥原油的半固态液流电池,它不仅减少了电池内部的无效材料,而且提高了电池的能量效率。

  在普通电池中,离子通过液体或粉末电解质在两个固体电极之间来回移动,迫使电子在连接电极的外部导线上流动以发电。在新电池中,电极是混合有液体电解质的锂化合物微粒的浆料。细胞使用两个泥浆流,一个正面和一个负面。这两种泥浆通过一个铝集流器和一个带两个集流器之间的透水膜的铜集流器。当两束泥浆通过膜时,它们交换锂离子,导致电流流出。为了给电池充电,只需要施加电压以允许离子回流穿过膜。

  蒋业明说,他们研制的锂电池单位体积电量是传统电池的10倍。每个新电池产生1千瓦时的电力成本是250美元,是现有电池成本的三分之一。而且,一旦充电,电动车可行驶300公里,是现有电池的2倍。

  科学家表示,电池有三种充电方式供选择:清除故障泥浆和注入新鲜泥浆;去充电站,用新鲜的泥浆代替废泥;并用电流充电泥浆。使用前两种方法,只需要几分钟时间即可为电池充满电。

  美国德雷克塞尔大学Drexel纳米研究所所长尤里·加戈·崔(Yuri Gago Choi)指出,这可能是电池领域最激动人心的几十年的发展。

  纽约市大学能源研究所的丹石当格说:这项技术令人兴奋。但是即使研究小组在五年之内开发了电池模型,也可能需要较长时间才能建立一个附属的充电站。

  去年,蒋介明和他的同事Craig Carter和Slupfold创建了一家专门从事电池的公司,现在他们已经获得了1600万美元的资金,希望在2013年开发出电池模型。

  英国“新科学家”杂志网站(英文)

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