科學(xué)家設(shè)計出新型可充電流體電池

電池可以是流動的!

近日，美國麻省理工學(xué)院研究員設(shè)計的一種新型可充電流體電池，無需依賴造價高昂的間隔膜來生成和存儲電能。

這種流體電池未來有望實現(xiàn)成本更低廉、規(guī)模更大的能量存儲。流體電池原型每平方厘米產(chǎn)生的能量是其它間隔膜電池系統(tǒng)的3倍，其功率密度數(shù)量級高于多數(shù)鋰離子電池和其它商業(yè)及實驗?zāi)芰看鎯ο到y(tǒng)。

該裝置存儲和釋放能量依賴于“層流”現(xiàn)象，即兩種液體通過一個通道進行抽吸以及兩個電極之間的電化學(xué)反應(yīng)來存儲或釋放能量。在適當(dāng)?shù)那闆r下，這種溶液通過通道溪流涌出，兩種液體進行了少許混合。該流體自然分離液體，無需使用成本較高的電池間隔膜。

電池中的反應(yīng)物質(zhì)包含液態(tài)溴溶液和氫燃料，研究小組選擇溴是因為該化學(xué)物質(zhì)便宜且容易購買，美國每年可生產(chǎn) 24.3萬噸。除了溴的成本較低，氫和溴之間的化學(xué)反應(yīng)對于存儲能量具有很大的優(yōu)勢，但是基于氫和溴的燃料電池設(shè)計將出現(xiàn)以下情況：氫溴酸傾向于吞食電池的間隔膜，降低能量存儲反應(yīng)速率，并縮短電池壽命。

為了避免這些問題的出現(xiàn)，研究小組采取了一種簡單的方法——將電池間隔膜取出。美國麻省理工學(xué)院機械工程副教授卡倫·布伊說：“這項技術(shù)對于電能存儲具有很好的發(fā)展前景”。另一成員馬汀·巴桑特教授說：“我們最新研究的電池系統(tǒng)性能優(yōu)于之前的電池設(shè)計，目前我們不必擔(dān)心間隔膜的問題，這是能量存儲技術(shù)的一個巨大突破”。