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哈佛大学研制一款新型液流电池使用寿命预计超过10年
科技传媒网 / 时间:2017-02-15 07:51:32

  据科技传媒网2017年2月14日讯 据国外科技资讯网站报道,知名企业三星Galaxy Note7“爆炸门”让我们意识到,人们最常使用的锂离子电池还只是一种妥协方案,它既存在潜在危险,使用寿命也不足够持久。
  虽然眼下有许多项目试图解决这些问题,但由于科学研究的长期性和昂贵成本,它们无一接近成为现实。
  尽管如此,电池技术的最新发展仍然令人兴奋——来自哈佛大学的研究人员已经开发出一款电池原型,它既无毒,使用寿命也较现有任何锂离子电池高出一大截。
  这款称之为“液流电池”的研究,基于一种中性pH水溶液中的有机分子发电,使用寿命预计可超过10年,较当前的电池技术取得巨大进步。
  液流电池的蓄电系统一般包含正负极两个储液罐,内装两种不同的电解液。这之间的连接部分是发电区,用一个隔膜隔开。两种电解液间隔着薄膜产生离子交换来实现电能的储存与释放。储液罐越大,存储的电能越多。


新型液流电池有望大幅降低生产费用(源自:《美国化学学会˙能源通讯》杂志)

新型液流电池有望大幅降低生产费用(源自:《美国化学学会˙能源通讯》杂志)


  中性pH值还能大幅降低将电池正负两极分开的隔膜的制造成本。因为目前大部分液流电池的隔膜采用昂贵的聚合物以耐受电池内腐蚀性物质,其费用占到整个电池设备成本的三分之一。而这种新液流电池中的隔膜两侧实际上都只是盐水,因此它的材质可采用廉价的碳氢化合物,从而大大降低成本。
  虽然并非首款液流电池,但它修复了此前设计的许多问题,例如容量退化过快。其关键点是,通过改造电解质、二茂铁和紫罗碱中的分子结构,让其更稳定,具有水溶性,并且抗退化。当这些物质在中性的水中溶解时,合成溶液经过1000次充电才会损失1%的容量。这种电池没有腐蚀性,造价更低,成为工业使用的理想候选者,如存储风能和太阳能。
  该电池原型的目标是,成为锂离子电池问题的大规模解决方案。
  如今,消费电子设备需要的电量越来越多,相关技术的发展最终将会到来。