鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1041次 | 2019年04月27日
英研發(fā)充電會(huì)變色的鹽水電池,無毒環(huán)保
目前正有許多科學(xué)家在探索新型電池材料與技術(shù)可能,像是近期英國(guó)科學(xué)家已開發(fā)出既無毒又環(huán)保的鹽水電池(saltwaterbattery),且還具有充電速度快、充電時(shí)會(huì)變色等特色,除了可用在儲(chǔ)能系統(tǒng),未來還能應(yīng)用在智能變色材料與生物傳感。
鹽水電池為新型電池,其原理跟一般的電池差不多,同樣都是使用兩種不同的金屬當(dāng)電極,通過電解質(zhì)來傳遞離子與電流,而英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院近期則在鹽水電池有所突破。
他們通過塑膠薄膜、聚合物材料與鹽水打造出無毒且環(huán)保的水基電池,英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院團(tuán)隊(duì)指出,雖然該電池的儲(chǔ)電容量比現(xiàn)在常見的鋰離子電池還要少,但該電池是由特殊聚合物組成,除了可在短短幾秒內(nèi)完成充放電,充電時(shí)還會(huì)改變顏色。
就如同上方的視頻,當(dāng)電池在充電時(shí),左方的正極會(huì)從深藍(lán)色逐漸淡成透明,負(fù)極則會(huì)從綠色變成棕色,讓該電池未來能應(yīng)用在生物傳感器、智能變色材料中。
在該團(tuán)隊(duì)的新電池中,聚合物材料為關(guān)鍵材料,這是因?yàn)橥ǔk姌O難以通過水性電解質(zhì)來傳遞與交換離子,而英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院團(tuán)隊(duì)為了改善此狀況,設(shè)計(jì)全新聚合物材料電極結(jié)構(gòu),以極性材料為電導(dǎo)聚合物結(jié)構(gòu)拉一條分支(即是側(cè)鏈),進(jìn)一步提高電極對(duì)水的親和力。
通過新設(shè)計(jì),聚合物電極方可在鹽水中吸收與排放正負(fù)離子。倫敦帝國(guó)學(xué)院物理系博士DavideMoia表示,雖然電池性能并不高,但團(tuán)隊(duì)已運(yùn)用更安全的材料來彌補(bǔ)這項(xiàng)缺點(diǎn),將來加以改進(jìn)技術(shù)后,就可為更安全、永續(xù)的儲(chǔ)能技術(shù)開辟新道路。
論文主要作者AlexanderGiovannitti博士則表示,新型電池具有材料成本低,使用無毒材料與不易燃的水基電解質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),這也同時(shí)讓人們更容易回收電池。
不過若要把這項(xiàng)技術(shù)推向商業(yè)化,倫敦帝國(guó)學(xué)院科學(xué)家首先得解決電池性能不高的問題,這樣之后才能在再生能源電池儲(chǔ)能廠等各式儲(chǔ)能系統(tǒng)中看見鹽水電池的身影,且基于其充放電速度快優(yōu)勢(shì),鹽水電池還有機(jī)會(huì)用在車輛的再生制軔(Regenerativebrake)系統(tǒng)或是剎車動(dòng)能回收系統(tǒng)中,讓車輛能快速存儲(chǔ)電力,并在需要時(shí)加以運(yùn)用。
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