MIT研发出可呼吸的电池造价比锂电池便宜1/5

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2018-07-0323:57:38

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MIT研发出可呼吸的电池造价比锂电池便宜1/5，该电池可用于发电厂储存电能，目前该电池寿命为1500小时，该团队已获得美国能源部支持。

该电池可用于发电厂储存电能目前该电池寿命为1500小时该团队已获得美国能源部支持10月11日，麻省理工学院的研究团队研发了一种可以呼吸的流体电池，不仅非常环保，而且造价为现在大规模使用的锂电池的1/5，可用于电网的电力储能。团队的负责人为Yet-Ming Chiang教授，出生于台湾，他于1985年获得MIT陶瓷专业（Ceramics）的博士学位，此后便留在MIT进行材料科学和工程科学的研究工作，他的材料研究多用于储能设备，例如磷酸铁锂电池、纳米级磷酸盐电池阴极材料，并且广泛应用于电信、制造、医疗器械、水净化系统中。该团队展开这项研究的主要原因在于，当下的储能设备，如果需要提供高能量密度，就必须要使用昂贵的材料，例如锂电池。在发电场所，诸如风能、太阳能发电厂，存在间歇性的问题，例如太阳能只能白天使用，因此电厂需要在夜晚或者没有风的时候把电力储存起来。这时候如果建设大型锂电池储能设备，成本将会很高。于是Chiang教授带领团队在2012开始进行研究效率更高、更便宜的储能设备。研发过程也经历一波三折：一开始，他们使用硫作为阳极，因为这种原材料非常常见且便宜，但是阴极材料就非常令人头疼了。最开始他们计划使用高锰酸钾化合物，但是这种化合物只能被还原，很难氧化逆转，这意味着电池将不能充电。他们用这种材料进行了多次实验后，果然失败了。然后在一次偶然中，由于阳极的硫化物暴露在空气中，自发进行了氧化反应，这让Chiang教授突发灵感，干脆不要阴极化合物了！很快，研究人员开始进行各项试验，他们组建这种流动电池，只有阳极电解液和阴极电解液，放电时吸入空气，电池会在阴极电解液中产生带负电荷的氢氧根离子，放电时阳极液里则会产生带正电荷的氢离子排出氧气，和人呼吸一样。同时，由于这种电池使用的化学材料均是非常常见有便宜的，所以总成本比现在的锂电池低1/5。目前的实验中，该电池可以运行1500个小时。实验室里中的初代电池的只有咖啡杯大小，不过好在这种电池具备高度可扩展性，可以组装起来成为更大的储能系统。目前，该项研究已经得到了美国能源部的支持，下一步，他们将会进行更多的实验来让该电池更加有效率，并提高其寿命，他希望将该电池的寿命从1500小时延长到5~20年。