隨著世界越來越依賴電池來為各種小工具和機械設(shè)備供電,將有一段時間現(xiàn)有的解決方案不再足夠了。有朝一日,對替代能源存儲解決方案的需求將成為一個主要問題。當(dāng)這一天到來時,最好準(zhǔn)備一個可以正常工作的解決方案。
現(xiàn)在,澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)的一組研究人員認(rèn)為,他們創(chuàng)造了這些未來解決方案之一。他們以可充電質(zhì)子電池的形式出現(xiàn),他們說,與目前的標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池相比,它具有存儲更多能量的潛力。質(zhì)子電池目前處于原型階段,但仍在進(jìn)行中。
根據(jù)從事這項研究的首席研究員約翰·安德魯斯教授的說法,他們只是在試圖制造傳統(tǒng)鋰離子電池以及其他典型儲能解決方案所需的資源即將短缺之前努力工作。他說:“隨著世界轉(zhuǎn)向固有可變的可再生能源以減少溫室氣體排放并應(yīng)對氣候變化,對電存儲的需求將非常龐大。”
“質(zhì)子電池是滿足這種巨大的儲能需求的眾多潛在貢獻(xiàn)者之一,”安德魯斯補充說。“用質(zhì)子驅(qū)動電池比使用由稀缺資源制成的鋰離子更經(jīng)濟。”
研究人員指出,他們的選擇是通過使用碳創(chuàng)造的,碳最終構(gòu)成了最終原型的主要資源。與金屬氫存儲合金和傳統(tǒng)可再充電電池中使用的鋰相比,碳作為一種材料非常豐富,并且加工成本低得多。
據(jù)說在充電時,電極中的碳與通過使用來自電源的電子將水分解而產(chǎn)生的質(zhì)子結(jié)合。之后,質(zhì)子被釋放,然后通過可逆燃料電池返回,以便與空氣中的氧氣形成水。最終這才是發(fā)電的結(jié)果。在使用中,與化石燃料不同,它不會燃燒任何碳或引起任何形式的排放。(相關(guān):古代技術(shù)為能量存儲提供了解決方案。)
到目前為止,研究人員創(chuàng)造的只是他們所設(shè)想的質(zhì)子電池的小型原型。研究人員稱,這種小型質(zhì)子電池原型的活動內(nèi)表面只有5.5平方厘米,但每單位質(zhì)量的能量存儲成功地達(dá)到了市售鋰離子電池的能量。而這種性能是優(yōu)化之前的。