充電比加油還快 美國普渡大學無膜流動電池測試成功

編譯|觀察者網 一鳴

電動汽車近年來越來越普及，但充電問題仍是限制其發展的一大瓶頸；而燃料電池由於沒有充電的限制，正得到越來越多的重視。近日，美國普渡大學宣佈，它發明的採用“可再填充”技術的無膜流動電池在高爾夫球車上成功測試，測試顯示它可以提供足夠的能量使汽車行駛約3000英里。

“這項技術在過去兩年中取得的突破，證明了我們改變車輛動力提供方式的價值，”普渡大學地球大氣和行星科學、數學教授約翰·庫什曼（John Cushman）説，“這是可以改變下一代電動汽車的遊戲規則的因素，它不需要對整個美國進行昂貴的電網改造。相反，人們可以直接將加油站改造成為汽車泵送新鮮電解液，並丟棄耗盡的電解液，同時將換油設備轉換為陽極更換站。它使用起來更簡單，更安全，比現有的電池系統更環保。”

普渡大學頁面截圖

流動電池，即通過電解質溶液的循環流動，在電池外部調節電解質溶液，以保持電池內部電極周圍溶液濃度的穩定。

以常見的質子交換膜燃料電池（proton exchange membrane fuel cell）為例，它在原理上相當於水電解的“逆”裝置。質子交換膜就是這種燃料電池的核心組件之一。它是一種選擇透過性膜，只允許H+通過，而H2失去的電子則從導線通過，從而完成電池所需的化學反應。

不過，膜污染會縮短電池的壽命，還有引發火災的風險。普渡大學教授們成立的Ifbattery是第一家去掉了交換膜（membrane）的公司。

他們採用了一種專利技術，使得無膜流動電池通過類似於在加油站加油過程，每300英里更換一次蓄電池中的電解液來實現重新供能。這樣一來，就大大省去了充電時間，甚至比加油還要節省時間，同時也無需新建很多充電設施。同時，這種電池只需要每隔3000英里更換一次陽極材料即可，更換成本估計約為65美元。

測試中的高爾夫球車

更妙的是，廢棄的電解液還可以吸收太陽能，以散裝的形式，輸送到太陽能農場、風力渦輪機或者水電站進行供電。這樣就可以重複利用很多次。

“這是一個完整的能源循環，浪費很少，”庫什曼説。 “IFBattery的組件也足夠安全，可以存放在家庭住宅中；足夠穩定，可以滿足主要的生產和銷售的要求，而且還具有成本效益。”

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