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未來汽車能源科技發(fā)展:可充電流體鋰電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:418次  |  2021年08月26日  

電池可以是流動(dòng)的。


近日,美國麻省理工學(xué)院研究員設(shè)計(jì)的一種新型可充電流體電池,無需依靠于造價(jià)高昂的間隔膜來生成和存儲(chǔ)電能。


這種流體電池將來有望實(shí)現(xiàn)成本更低廉,更大規(guī)模的能量存儲(chǔ)。流體電池原型每平方厘米出現(xiàn)的能量是其他間隔膜電池系統(tǒng)的3倍,其功率密度以數(shù)量級(jí)高于多數(shù)鋰離子電池和其他商業(yè)和試驗(yàn)?zāi)芰看鎯?chǔ)系統(tǒng)。


該裝置存儲(chǔ)和釋放能量依靠于叫做層流的現(xiàn)象,兩種液體通過一個(gè)通道進(jìn)行抽吸,兩個(gè)電極之間的電化學(xué)反應(yīng)來存儲(chǔ)或者釋放能量。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(jìn)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)蘊(yùn)含液態(tài)溴溶液和氫燃料,研究小組選擇溴是因?yàn)樵摶瘜W(xué)物質(zhì)相當(dāng)便宜以及容易購買,美國每年可加工24.3萬噸溴。除了溴的成本較低,氫和溴之間的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)存儲(chǔ)能量具有很大的優(yōu)點(diǎn),但是基于氫和溴的燃料動(dòng)力鋰電池設(shè)計(jì)將出現(xiàn)以下情況:氫溴酸傾向于吞食電池的間隔膜,有效減緩能量存儲(chǔ)反應(yīng),并減少電池壽命。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

為了戒備這些問題的出現(xiàn),研究小組采取了一種簡單的辦法將電池間隔膜取出。美國麻省理工學(xué)院機(jī)械工程副教授卡倫布伊說:這項(xiàng)技術(shù)有關(guān)電能存儲(chǔ)具有很好的發(fā)展前景。


研究小組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(jì),目前我們不必?fù)?dān)心間隔膜的問題,這是能量存儲(chǔ)技術(shù)的一個(gè)巨大沖破。


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