RMIT开发质子电池 可实现廉价的能源存储且环境友好
时间:2023-08-01 09:20来源:盖世汽车 作者:刘丽婷
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墨尔本的工程师们正在全球竞争中争夺领先地位，以制造一种不依赖稀缺自然资源的廉价可充电电池来储存太阳能。
据外媒报道，皇家墨尔本理工大学（Royal Melbourne Institute of Technology，RMIT）获得实验性“质子电池（proton battery）”专利，未来该电池可用于为家庭、车辆和设备供电，而不会面临锂离子电池报废时的环境挑战。RMIT团队在质子电池方面的工作结果和分析已发表在期刊《Journal of Power Sources》上。
图片来源：RMIT
该电池使用碳电极来储存从水中分离出来的氢气，然后作为氢燃料电池来发电。RMIT团队目前正与意大利国际汽车零部件供应商Eldor Corporation开展为期两年的研究合作，以开发这项技术并制作原型电池。过去五年里，RMIT一直与Eldor在同一技术上进行合作。
首席研究员、RMIT教授John Andrews表示，最近的设计改进表明，该质子电池作为锂离子电池的碳中性替代品正在变得具有竞争力。
工程学院的Andrews表示：“随着世界逐渐转向间歇性可再生能源以实现温室气体净零排放，市场对高效、廉价、安全且拥有可靠供应链的额外存储方案的需求将会很高。这就是质子电池可能具有真正价值的地方，也是我们热衷于继续将其开发为可行的商业替代品的原因。此外，质子电池也不存在报废时的环境挑战，因为所有组件和材料都可以恢复活力、重复使用或回收。”
RMIT团队利用该电池取得的最新成果
该团队展示了质子电池可作为为几个小风扇和一盏灯供电几分钟的工作装置。Andrews表示，他们最新的电池碳电极的氢存储容量为2.2 wt%，几乎是2018年原型电池的3倍，是其他报道的电化学储氢系统的2倍多。
Andrews说：“我们电池的单位质量能量已与市售锂离子电池相当，同时在减少地下资源消耗方面更加安全、对地球更好。且该电池也有可能实现超快速充电。我们的质子电池使用的主要资源是碳，与其他类型的可充电电池（如锂、钴和钒）所需的资源相比，碳储量丰富，在所有国家都可以获得，而且价格便宜。”
地球上的锂供应集中在少数几个国家，而锂电池中使用的钴等其他金属正变得越来越稀缺和昂贵。
质子电池如何工作？
在充电过程中，质子电池分裂水分子产生质子，质子与碳电极结合。Andrews称质子电池避免了在高压下储存氢气，然后在燃料电池中再次分裂这些气体分子。
Andrews表示：“放电时，质子再次从碳电极中释放出来，并穿过膜与空气中的氧气结合形成水——这就是发电的反应。我们的质子电池比传统氢系统的损耗低得多，使其在能源效率方面可直接与锂离子电池相媲美。”
未来发展
Andrews表示：“我们期待与Eldor公司合作，在墨尔本和意大利进一步开发这项技术，生产出具有满足一系列家庭和商业应用需求的存储容量的原型电池，并合作将储能系统从瓦特扩大到千瓦，并最终扩大到兆瓦规模。”
(责任编辑：子蕊)
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