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半固态液流电池研发成功汽车行驶里程加倍

时间:2021-12-08 编辑:池龙新能源 游览:909次

  目前,电动汽车的发展受到笨重、昂贵和浪费空间的电池的限制。比如日产公司的聆风电动车,三分之二的电池体积是用提供结构支撑但不发电的材料填充的,这就消耗了大量的电力。此外,传统的电池组包含数百个电池,每个电池包含许多固体电极。这些电极具有被塑料膜隔开的金属箔集电器。为了增加储能,需要添加新的电极材料,因此需要更多的金属箔和塑料薄膜,这使得电池非常笨重。


  麻省理工学院材料科学与工程教授蒋业明,领导的团队开发了一种名为“剑桥原油”的半固态液流电池,不仅减少了电池中的“无效材料”,还提高了电池的能效。


  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穿梭,迫使电子在连接电极的外部导线上流动,从而产生电流。在新电池中,电极是由锂化合物微粒与液体电解质混合而成的泥浆。电池使用两种泥浆流,一种带正电荷,另一种带负电荷。两束泥浆穿过铝集和铜集流体,在两个集流体之间有一层渗透膜。当两束泥浆穿过薄膜时,它们会交换锂离子,导致电流流出。要给电池充电,只需施加一个电压,使离子通过薄膜撤退。


  蒋业明说,他们开发的锂“半固态”流体电池每单位体积传输的功率是传统电池的10倍。生产1000 瓦时电力的新电池成本为250美元,是现有电池成本的三分之一。而且,一旦充电,电动车可以行驶300公里,是现有电池的两倍。


  科学家说,这种电池有三种充电方式可供选择:抽出故障泥浆和注入新鲜泥浆;去充电站,无效泥浆换成新鲜泥浆;用电流给泥浆充电。使用前两种方法,电池可以在几分钟内充满电。


  德雷克, 塞尔大学德雷克塞尔纳米研究所所长尤里伽戈崔,指出,这可能是过去几十年电池领域最令人兴奋的研发。


  纽约城市大学能源研究所的丹施丹戈特说:“这项技术令人兴奋。然而,即使研究团队在五年内开发出电池模型,建立匹配的充电站也可能需要更长的时间。”