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美麻省理工研制出新型半固態液流電池

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時間:1900/1/1 0:00:00

據《新科學家》雜志網站最近報道,美國麻省理工學院的科學家開發了一種新型半固態液流電池,其成本僅為電動汽車現有電池的三分之一,但一次充電可使電動汽車的里程數翻一番。

現在,電動汽車的發展受到沉重、昂貴和浪費空間的電池的限制。例如,日產聆風電動汽車三分之二的電池充滿了提供結構支撐但不發電的材料,這非常耗電。此外,傳統的電池組包含數百個電池,每個電池包含許多固體電極。這些電極具有金屬箔收集器,并由塑料膜隔開。為了增加能量存儲,有必要增加電極材料,因此需要更多的金屬箔和塑料膜,這使得電池非常重。

麻省理工學院材料科學與工程教授蔣業明領導的團隊開發了一種名為劍橋原油的半固態液流電池,不僅減少了電池中的“無效材料”,還提高了電池的能源效率。

在普通電池中,離子通過液體或粉末電解質在兩個固體電極之間來回穿梭,迫使電子在連接電極的外部導線上流動以產生電流。在新型電池中,電極是通過將精細的鋰化合物顆粒與液體電解質混合而形成的漿料。電池使用兩種漿料流,一種帶正電荷,另一種帶負電荷。兩束泥漿都穿過一個鋁收集器和一個銅收集器,兩個收集器之間有一層透水膜。當兩束泥漿通過隔膜時,鋰離子會發生交換,導致電流流出。為了給電池充電,只需要施加電壓使離子通過膜返回即可。

蔣業明說,他們開發的鋰“半固態”流體電池每單位體積傳輸的電量是傳統電池的10倍。新電池每千瓦時的電力成本為250美元,是現有電池成本的三分之一。此外,一旦充電,電動汽車可以行駛300公里,是現有電池的兩倍。

科學家表示,這種電池有三種充電方法可供選擇:抽出失效的泥漿和注入新鮮泥漿;前往充電站,在那里用新鮮泥漿代替無效泥漿;

用電流給泥漿充電。使用前兩種方法,電池可以在幾分鐘內充滿電。

德雷塞爾大學德雷塞爾納米技術研究所所長尤里·加戈特里指出,這可能是過去幾十年來電池領域最令人興奮的研發。

紐約城市大學能源研究所的Dan Stengott說:“這項技術令人興奮。”。但即使研究團隊在五年內開發出電池模型,建立配套的充電站也可能需要更長的時間。"

去年,蔣業明和他的同事克雷格·卡特(Craig Carter)和斯勞普·王爾德(Sloop Wilde)成立了一家公司來開發這種電池。現在,他們已經獲得了1600萬美元的資金,他們希望在2013年開發一種電池模型。

(編輯/劉文林)據《新科學家》雜志網站最近報道,美國麻省理工學院的科學家開發了一種新型半固態液流電池,其成本僅為電動汽車現有電池的三分之一,但一次充電可使電動汽車的里程數翻一番。

現在,電動汽車的發展受到沉重、昂貴和浪費空間的電池的限制。例如,日產聆風電動汽車三分之二的電池充滿了提供結構支撐但不發電的材料,這非常耗電。此外,傳統的電池組包含數百個電池,每個電池包含許多固體電極。這些電極具有金屬箔收集器,并由塑料膜隔開。為了增加能量存儲,有必要增加電極材料,因此需要更多的金屬箔和塑料膜,這使得電池非常重。

麻省理工學院材料科學與工程教授蔣業明領導的團隊開發了一種名為劍橋原油的半固態液流電池,不僅減少了電池中的“無效材料”,還提高了電池的能源效率。

在普通電池中,離子通過液體或粉末電解質在兩個固體電極之間來回穿梭,迫使電子在連接電極的外部導線上流動以產生電流。在新型電池中,電極是通過將精細的鋰化合物顆粒與液體電解質混合而形成的漿料。電池使用兩種漿料流,一種帶正電荷,另一種帶負電荷。兩束泥漿都穿過一個鋁收集器和一個銅收集器,兩個收集器之間有一層透水膜。當兩束泥漿通過隔膜時,鋰離子會發生交換,導致電流流出。為了給電池充電,只需要施加電壓使離子通過膜返回即可。

蔣業明說,他們開發的鋰“半固態”流體電池每單位體積傳輸的電量是傳統電池的10倍。新電池每千瓦時的電力成本為250美元,是現有電池成本的三分之一。此外,一旦充電,電動汽車可以行駛300公里,是現有電池的兩倍。

科學家表示,這種電池有三種充電方法可供選擇:抽出失效的泥漿和注入新鮮泥漿;前往充電站,在那里用新鮮泥漿代替無效泥漿;用電流給泥漿充電。使用前兩種方法,電池可以在幾分鐘內充滿電。

德雷塞爾大學德雷塞爾納米技術研究所所長尤里·加戈特里指出,這可能是過去幾十年來電池領域最令人興奮的研發。

紐約城市大學能源研究所的Dan Stengott說:“這項技術令人興奮。”。但即使研究團隊在五年內開發出電池模型,建立配套的充電站也可能需要更長的時間。"

去年,蔣業明和他的同事克雷格·卡特(Craig Carter)和斯勞普·王爾德(Sloop Wilde)成立了一家公司來開發這種電池。現在,他們已經獲得了1600萬美元的資金,他們希望在2013年開發一種電池模型。

(編輯/劉文林)

標簽:日產

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