该材料呈现黝黑色,外观与原油相似。在普通充电电池中,铁原子通过电解液或电解质粉在两个固体电极中运动,使电子流入与两电极相连的电线中产生电流。而蒋业明制造的“剑桥原油”电池,电极是由微小的锂元素组成,与液体电解液混合在一起,成为类似泥浆状的流体混合物。电池中同时存在两股带着正负电荷的“泥浆”,由具渗透性的薄膜隔离开来。两股“泥浆”流动,在薄膜上相互交换锂离子,产生电流。要对电池充电,可外接一个电源使这些离子通过薄膜重新回到另外一侧。
蒋业明预测,这种半固体电池单位体积的发电量比传统电池要高10倍左右。美国德雷克塞尔纳米技术研究所Yury Gogotsi教授表示:“这是最近几年电能储存领域最令人振奋的发明。”
“剑桥原油”半固体电池有三种更换方法。第一,用户将用过的液体抽出,注入新的“泥浆”;第二,前往充电站更换;第三,用电对“泥浆”进行充电。前两种办法只需几分钟即可完成。
一般而言,充电电池是电动汽车最重最贵的部分。蒋业明估计,新电池的造价约为250美元每千瓦时发电量,因此如果用它代替尼桑Leaf汽车的24千瓦时电池,将花费6000美元,只有目前成本的1/3。此外,蒋业明还表示:“剑桥原油”电池充满电一次可供汽车行驶至少300公里,是现在电动车续航能力的一倍。(1美元约合6.39元人民币)
纽约能源研究所城市大学的Dan Steingart说:“这是一个非常伟大的技术,因为人们可以对用过的‘剑桥原油’充电。”但他指出,即使这项技术可以在短期内实现商业应用,但建立充电站则需要很长时间。
美研发三维电极微电池 个头小能力强
据英国广播公司(BBC)报道,美国科学家制造出一种拥有三维电极的新式“微电池”模型,与目前的商用电池相比,同样功能的新电池仅为其十分之一,而再充电速度则为其1000倍。科学家们表示,一旦解决安全问题,新电池将有望变革消费电子设备和汽车的充电方式。相关研究将发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。
电池内有三个元件:分别位于电池两端的阴极和阳极以及作为“桥梁”的电解液。最新研究的突破主要在于,科学家们在微尺度上将阳极和阴极整合在了一起。
他们首先制造出一个由细小的聚苯乙烯球组成的网格;接着用金属填满球内外;再将球溶解,留下一个三维的金属支架,并在该金属支架上添加了一个镍—锡合金阳极和氢氧化锰矿物质阴极;最后,将该装置依附到一块玻璃的表面,并将玻璃表面没入300摄氏度的液体(作为电解质)中。

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