无膜电池研究成功了吗？

无膜电池研究成功了吗？

电动汽车近年来越来越普及，但充电问题仍是限制其发展的一大瓶颈；而燃料电池由于没有充电的限制，正得到越来越多的重视。近日，美国普渡大学宣布，它发明的采用“可再填充”技术的无膜流动电池在高尔夫球车上成功测试，测试显示它可以提供足够的能量使汽车行驶约3000英里。“这项技术在过去两年中取得的突破，证明了我们改变车辆动力提供方式的价值，”普渡大学地球大气和行星科学、数学教授约翰·库什曼（John Cushman）说，“这是可以改变下一代电动汽车的游戏规则的因素，它不需要对整个美国进行昂贵的电网改造。相反，人们可以直接将加油站改造成为汽车泵送新鲜电解液，并丢弃耗尽的电解液，同时将换油设备转换为阳极更换站。它使用起来更简单，更安全，比现有的电池系统更环保。”普渡大学页面截图流动电池，即通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。以常见的质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell）为例，它在原理上相当于水电解的“逆”装置。质子交换膜就是这种燃料电池的核心组件之一。它是一种选择透过性膜，只允许H+通过，而H2失去的电子则从导线通过，从而完成电池所需的化学反应。不过，膜污染会缩短电池的寿命，还有引发火灾的风险。普渡大学教授们成立的Ifbattery是第一家去掉了交换膜（membrane）的公司。他们采用了一种专利技术，使得无膜流动电池通过类似于在加油站加油过程，每300英里更换一次蓄电池中的电解液来实现重新供能。这样一来，就大大省去了充电时间，甚至比加油还要节省时间，同时也无需新建很多充电设施。同时，这种电池只需要每隔3000英里更换一次阳极材料即可，更换成本估计约为65美元。测试中的高尔夫球车更妙的是，废弃的电解液还可以吸收太阳能，以散装的形式，输送到太阳能农场、风力涡轮机或者水电站进行供电。这样就可以重复利用很多次。“这是一个完整的能源循环，浪费很少，”库什曼说。 “IFBattery的组件也足够安全，可以存放在家庭住宅中；足够稳定，可以满足主要的生产和销售的要求，而且还具有成本效益。”