不,我们并没有宣称低成本,环保的碳质子电池将很快取代传统的锂离子电池。但这可能有一天,这就是您可以使用的新闻。澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学的研究人员说,经过多年的深入研究,他们创造了一种使用碳电极,水和可渗透膜来存储电力的电池。该研究由澳大利亚国防科学技术集团和美国海军研究全球办公室资助。
首席研究员约翰·安德鲁斯教授说,
“我们的最新进展是朝着廉价,可持续的质子电池迈出的关键一步,它可以帮助满足我们未来的能源需求,而又不会进一步损害我们已经脆弱的环境。随着世界朝着内在变化的可再生能源方向发展,以减少温室气体排放并应对气候变化,对电能存储的需求将是巨大的。
“质子电池是满足这一巨大储能需求的众多潜在贡献者之一。用质子驱动电池比使用由稀缺资源制成的锂离子更经济。碳是我们质子电池中使用的主要资源,与金属储氢合金和可充电锂离子电池所需的锂相比,它既丰富又便宜。”
安德鲁斯说:“未来的工作现在将集中在通过使用原子薄层的碳基材料(例如石墨烯)上,进一步提高性能和能量密度,其目标是与锂离子电池真正竞争的质子电池,”安德鲁斯说。
据《科学日报》报道,“工作中的原型质子电池结合了氢燃料电池和基于电池的电能的最佳方面。最新版本将用于固态存储氢的碳电极与可逆燃料电池结合在一起,以提供集成的可充电单元。”
“在充电过程中,可逆燃料电池中水分解产生的质子穿过细胞膜传导,并借助施加电压提供的电子直接与存储材料结合,而不会形成氢气。在供电模式下,此过程相反。氢原子从存储介质中释放出来并失去电子,再次成为质子。这些质子然后穿过细胞膜,在其中它们与来自外部电路的氧气和电子结合以重新形成水。
质子电池的主要潜在优势是其能量效率比传统的氢系统高得多,使其可与锂离子电池媲美。消除了与氢气放出和分裂成质子相关的损失。”
最初的研究已经发表在《国际氢能杂志》上,但隐藏在收费墙的后面;因此,《科学日报》的大量报价。
质子电池几年前是RIMT的研究对象,但使用了包含稀土元素的金属合金电极。所得的装置笨重且昂贵,并且在可逆性和可更换性方面工作不良。使用碳和水的最新版本能够在1.2伏特下与传统的锂离子电池每单位重量存储相同量的能量。
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