美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家研制出了一種新型半固態(tài)液流電池,其成本僅為現(xiàn)有電動汽車所用電池的三分之一,但卻能讓電動汽車一次充電的行駛里程加倍。
現(xiàn)在,電動汽車的發(fā)展受制于電池笨重、昂貴且浪費空間。例如,日產(chǎn)公司聆風(Leaf)電動汽車電池三分之二的體積內(nèi)充斥著提供結(jié)構(gòu)支持但不產(chǎn)生電力的材料,非常耗電。另外,傳統(tǒng)的電池組包含幾百個電池,每個電池都包含眾多固體電極。這些電極上有金屬箔集電器,采用塑料薄膜分隔。要增加儲能,就要增加電極材料,因此,就需要更多金屬箔和塑料薄膜,使得電池非常笨重。麻省理工學(xué)院材料科學(xué)和工程學(xué)教授蔣業(yè)明(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的團隊研制出了一款名為“劍橋原油”的半固態(tài)液流電池,其不僅減少了電池內(nèi)的“無效材料”,而且提高了電池的能效。在普通電池內(nèi),離子通過液體或粉末電解液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電線上流動來產(chǎn)生電流。而在新電池內(nèi),電極為細小的鋰化合物粒子與液體電解液混合形成的泥漿,電池使用兩束泥漿流,一束帶正電,一束帶負電。兩束泥漿都通過鋁集電器和銅集電器,兩個集電器之間有一個能透水的膜。當兩束泥漿通過膜時,會交換鋰離子,導(dǎo)致電流在外部流動。為了重新給電池充電,只需要施加電壓讓離子后退穿過膜即可。
蔣業(yè)明表示,他們研制出的鋰“半固體”流體電池每單位體積傳遞的電力是傳統(tǒng)電池的10倍。新電池每制造出1千瓦時電力的成本為250美元,為現(xiàn)有電池成本的三分之一。而且,充電一次,電動汽車可行駛300公里,是現(xiàn)有電池的2倍。
去年,蔣業(yè)明和其同事克雷格-卡特以及斯魯普-萬爾德創(chuàng)辦了一家公司專門研制這種電池,現(xiàn)在,他們已經(jīng)獲得了1600萬美元的資助,他們希望于2013年研制出電池模型。
《科技日報》