由于格拉斯哥大學(xué)化學(xué)家的潛在革命性突破,明天的加油站不僅可以從同一地點(diǎn)維修電動(dòng)和氫燃料汽車,而且可以使用相同的泵。使用懸浮在流體中的納米分子,新的電池系統(tǒng)不僅允許這些車輛在幾秒而不是幾小時(shí)內(nèi)加油,而且可以按需生產(chǎn)電力或氫氣。
幾十年來,工程師一直在尋找內(nèi)燃機(jī)的替代品,但不斷遇到許多障礙。對于他們的所有缺點(diǎn),汽油和柴油是理想的緊湊型燃料,具有非常高的能量質(zhì)量比。此外,它們易于生產(chǎn)和運(yùn)輸,并且在泵處可以在幾分鐘內(nèi)重新填充車輛的油箱。
氫燃料電池汽車在匆忙填充時(shí)提供汽油動(dòng)力汽車的好處,但它們目前缺乏配套的基礎(chǔ)設(shè)施,并不像電動(dòng)汽車那樣普遍,電動(dòng)汽車可能需要數(shù)小時(shí)才能充電。雖然預(yù)計(jì)兩者在中期內(nèi)都會(huì)越來越受歡迎,但電動(dòng)和氫氣車輛在加油方面并不相容,但格拉斯哥大學(xué)開發(fā)的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)可能會(huì)改變這種狀況。
在格拉斯哥大學(xué)雷吉斯化學(xué)系主任Leroy(Lee)Cronin的帶領(lǐng)下,格拉斯哥團(tuán)隊(duì)的方法是使用液流電池,這是一種電池,其中兩個(gè)液體罐流過兩個(gè)電極之間的共同膜。該膜允許離子在兩個(gè)液體回路之間通過,從而發(fā)電。
液流電池的優(yōu)點(diǎn)在于它可以像傳統(tǒng)電池或燃料電池一樣工作。此外,它可以通過去除廢液并用新鮮液體替換它們來充電。在格拉斯哥混合電氫電池的情況下,液體是納米分子的懸浮液,每個(gè)分子都像一個(gè)小電池。在足夠的濃度下,該團(tuán)隊(duì)表示,液體可以儲(chǔ)存非常大量的能量,可以作為電力或氫氣釋放。
根據(jù)研究人員的說法,這種新電池可以在幾秒鐘內(nèi)通過簡單地在新液體中循環(huán),同時(shí)取出舊電池進(jìn)行充電,可以再次充電和再次使用。這意味著電動(dòng)汽車可以在與填充汽油箱相當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)進(jìn)行充電,而兩輛不同燃料的汽車可以使用相同的泵。該系統(tǒng)還可以在需要很大程度靈活性的情況下提供電力和氫燃料,包括在緊急情況或遠(yuǎn)程位置。
“為了使未來的可再生能源成為有效的高容量和靈活的儲(chǔ)能系統(tǒng),需要消除供應(yīng)的高峰和低谷”,克羅寧說。“我們的方法將提供一種新的電化學(xué)方法,甚至可以用于電動(dòng)汽車,電池仍然需要數(shù)小時(shí)才能充電,而且容量有限。此外,我們材料的高能量密度可以增加電動(dòng)汽車的使用范圍。并且還增加了儲(chǔ)能系統(tǒng)的彈性,以便在需求高峰時(shí)保持燈亮。“