美麻省理工研制出新型半固态液流电池

据《新科学家》杂志网站最近报道，美国麻省理工学院的科学家开发了一种新型半固态液流电池，其成本仅为电动汽车现有电池的三分之一，但一次充电可使电动汽车的里程数翻一番。

现在，电动汽车的发展受到沉重、昂贵和浪费空间的电池的限制。例如，日产聆风电动汽车三分之二的电池充满了提供结构支撑但不发电的材料，这非常耗电。此外，传统的电池组包含数百个电池，每个电池包含许多固体电极。这些电极具有金属箔收集器，并由塑料膜隔开。为了增加能量存储，有必要增加电极材料，因此需要更多的金属箔和塑料膜，这使得电池非常重。

麻省理工学院材料科学与工程教授蒋业明领导的团队开发了一种名为剑桥原油的半固态液流电池，不仅减少了电池中的“无效材料”，还提高了电池的能源效率。

在普通电池中，离子通过液体或粉末电解质在两个固体电极之间来回穿梭，迫使电子在连接电极的外部导线上流动以产生电流。在新型电池中，电极是通过将精细的锂化合物颗粒与液体电解质混合而形成的浆料。电池使用两种浆料流，一种带正电荷，另一种带负电荷。两束泥浆都穿过一个铝收集器和一个铜收集器，两个收集器之间有一层透水膜。当两束泥浆通过隔膜时，锂离子会发生交换，导致电流流出。为了给电池充电，只需要施加电压使离子通过膜返回即可。

蒋业明说，他们开发的锂“半固态”流体电池每单位体积传输的电量是传统电池的10倍。新电池每千瓦时的电力成本为250美元，是现有电池成本的三分之一。此外，一旦充电，电动汽车可以行驶300公里，是现有电池的两倍。

科学家表示，这种电池有三种充电方法可供选择：抽出失效的泥浆和注入新鲜泥浆；前往充电站，在那里用新鲜泥浆代替无效泥浆；

用电流给泥浆充电。使用前两种方法，电池可以在几分钟内充满电。

德雷塞尔大学德雷塞尔纳米技术研究所所长尤里·加戈特里指出，这可能是过去几十年来电池领域最令人兴奋的研发。

纽约城市大学能源研究所的Dan Stengott说：“这项技术令人兴奋。”。但即使研究团队在五年内开发出电池模型，建立配套的充电站也可能需要更长的时间。"

去年，蒋业明和他的同事克雷格·卡特（Craig Carter）和斯劳普·王尔德（Sloop Wilde）成立了一家公司来开发这种电池。现在，他们已经获得了1600万美元的资金，他们希望在2013年开发一种电池模型。

（编辑/刘文林）据《新科学家》杂志网站最近报道，美国麻省理工学院的科学家开发了一种新型半固态液流电池，其成本仅为电动汽车现有电池的三分之一，但一次充电可使电动汽车的里程数翻一番。

现在，电动汽车的发展受到沉重、昂贵和浪费空间的电池的限制。例如，日产聆风电动汽车三分之二的电池充满了提供结构支撑但不发电的材料，这非常耗电。此外，传统的电池组包含数百个电池，每个电池包含许多固体电极。这些电极具有金属箔收集器，并由塑料膜隔开。为了增加能量存储，有必要增加电极材料，因此需要更多的金属箔和塑料膜，这使得电池非常重。

麻省理工学院材料科学与工程教授蒋业明领导的团队开发了一种名为剑桥原油的半固态液流电池，不仅减少了电池中的“无效材料”，还提高了电池的能源效率。

在普通电池中，离子通过液体或粉末电解质在两个固体电极之间来回穿梭，迫使电子在连接电极的外部导线上流动以产生电流。在新型电池中，电极是通过将精细的锂化合物颗粒与液体电解质混合而形成的浆料。电池使用两种浆料流，一种带正电荷，另一种带负电荷。两束泥浆都穿过一个铝收集器和一个铜收集器，两个收集器之间有一层透水膜。当两束泥浆通过隔膜时，锂离子会发生交换，导致电流流出。为了给电池充电，只需要施加电压使离子通过膜返回即可。

蒋业明说，他们开发的锂“半固态”流体电池每单位体积传输的电量是传统电池的10倍。新电池每千瓦时的电力成本为250美元，是现有电池成本的三分之一。此外，一旦充电，电动汽车可以行驶300公里，是现有电池的两倍。

科学家表示，这种电池有三种充电方法可供选择：抽出失效的泥浆和注入新鲜泥浆；前往充电站，在那里用新鲜泥浆代替无效泥浆；用电流给泥浆充电。使用前两种方法，电池可以在几分钟内充满电。

德雷塞尔大学德雷塞尔纳米技术研究所所长尤里·加戈特里指出，这可能是过去几十年来电池领域最令人兴奋的研发。

纽约城市大学能源研究所的Dan Stengott说：“这项技术令人兴奋。”。但即使研究团队在五年内开发出电池模型，建立配套的充电站也可能需要更长的时间。"

去年，蒋业明和他的同事克雷格·卡特（Craig Carter）和斯劳普·王尔德（Sloop Wilde）成立了一家公司来开发这种电池。现在，他们已经获得了1600万美元的资金，他们希望在2013年开发一种电池模型。

（编辑/刘文林）

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