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液流电池让汽车更环保
来源:投资与合作 日期:2011-11-1 作者:全球电池网 点击:

一个大幅改善充电电池的方法就是,让更多的那类无用自重能够发挥作用。这也正是瓶中秘方的目的。麻省理工学院的Yet-Ming Chiang及其同事研发了该物质,并称其为“剑桥原油”。

普通电池中,离子从一端的固体电极通过液体或粉末状电解质穿梭到另一端。这转而促使电子在一根与电极相连的外部电线里流动,从而产生电流。而在Chiang研发的电池中,电极以锂复合物微小颗粒的形式存在,与液体电解质混合形成一种浆状物。电池利用两种浆状流,一种带正电荷,另一种带负电荷。两者可以在铝集电器和铜集电器之间泵越,这两个集电器之间有可渗透性膜。随着它们让浆状流流动,跨膜置换锂离子,就能在外部产生流动的电流。施加电压让离子跨膜返回就可以为电池充电了。

MIT的这项发明是一种液流电池,通常具有液态电解质,流经固定电极。Chiang估计,他的这种锂“半固态”液流电池能够产生的每单位体积能量将会是传统电池的10倍(《先进能源材料》)“这可能是过去数年里电能存储方面最令人振奋的进展了”美国宾夕法尼亚州费城德瑞索纳米科技研究所(Drexel Nanotechnology Institute in Philadelphia, Pennsylvania)的Yury Gogotsi评价说:“Chiang发明了一种独特的介于液流电池和锂离子电池之间的混合型电池。”

司机们有三种方式来为半固态液流电池充电。他们可以把反应过的浆状物泵出来,并泵入新的浆状物;去充电站,在那里工作人员会把反应过的浆状物成罐换成新的罐装浆状物;或者用电流为浆状物充电。对于前两种情况而言,重新充满电只要花费数分钟。

在很大程度上来讲,充电电池是电动汽车中最笨重最昂贵的部件。Chiang估计,其团队研究的电池的生产成本将会是每千瓦时发电容量250美元。所以,如果制造一个这样的电池来替代日产Leaf款电动汽车中24千瓦时的电池,要花费6000美元。这大约是现有电池成本的三分之一,成本之低足以与汽油竞争。Chiang还估算,“剑桥原油”可以让汽车一次充电后的行驶距离至少达到300千米,是当下电池可能达到的距离的两倍。

“这真是一项十分精湛的技术,”纽约城市大学能源研究所(City University of New York Energy Institute)的Dan Steingart说,因为你可以给反应过的浆状物充电。但是他补充道,即使该团队能够在五年之内研发出汽车电池样品,建造充电站来为这类电动汽车充电还会花费更长的时间。

去年,Chiang和同事Craig Carter以及企业家Throop Wilder创办了一家公司,叫做24M Technologies,以研发这种电池。到目前为止,他们已经募集了1,600万美元资金,并且打算在2013年做出一台小型样机。

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