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膜流動電池在高爾夫球車上應用成功

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年03月08日  

電動汽車近年來越來越普及,但充電問題仍是限制其發展的一大瓶頸;而燃料電池由于沒有充電的限制,正得到越來越多的重視。近日,美國普渡大學宣布,它發明的采用“可再填充”技術的無膜流動電池在高爾夫球車上成功測試,測試顯示它可以提供足夠的能量使汽車行駛約3000英里。

“這項技術在過去兩年中取得的突破,證明了我們改變車輛動力提供方式的價值,”普渡大學地球大氣和行星科學、數學教授約翰·庫什曼(JohnCushman)說,“這是可以改變下一代電動汽車的游戲規則的因素,它不需要對整個美國進行昂貴的電網改造。相反,人們可以直接將加油站改造成為汽車泵送新鮮電解液,并丟棄耗盡的電解液,同時將換油設備轉換為陽極更換站。它使用起來更簡單,更安全,比現有的電池系統更環保。”

流動電池,即通過電解質溶液的循環流動,在電池外部調節電解質溶液,以保持電池內部電極周圍溶液濃度的穩定。

以常見的質子交換膜燃料電池(protonexchangemembranefuelcell)為例,它在原理上相當于水電解的“逆”裝置。質子交換膜就是這種燃料電池的核心組件之一。它是一種選擇透過性膜,只允許H+通過,而H2失去的電子則從導線通過,從而完成電池所需的化學反應。

不過,膜污染會縮短電池的壽命,還有引發火災的風險。普渡大學教授們成立的Ifbattery是第一家去掉了交換膜(membrane)的公司。

他們采用了一種專利技術,使得無膜流動電池通過類似于在加油站加油過程,每300英里更換一次蓄電池中的電解液來實現重新供能。這樣一來,就大大省去了充電時間,甚至比加油還要節省時間,同時也無需新建很多充電設施。同時,這種電池只需要每隔3000英里更換一次陽極材料即可,更換成本估計約為65美元。

更妙的是,廢棄的電解液還可以吸收太陽能,以散裝的形式,輸送到太陽能農場、風力渦輪機或者水電站進行供電。這樣就可以重復利用很多次。

“這是一個完整的能源循環,浪費很少,”庫什曼說。“IFBattery的組件也足夠安全,可以存放在家庭住宅中;足夠穩定,可以滿足主要的生產和銷售的要求,而且還具有成本效益。”

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