你有沒有發現,手機剛買回來的時候電池特別耐用,一天只充一次電就能“全天暢玩”。但隨著時間推移,便會慢慢變成一天兩次、三次……最后不帶充電寶出門都覺得渾身不自在。其實這是充電電池的一大痛點——電池損耗在作祟。這種電池能源儲存容量會隨著充電次數增多而不斷退化的特征,降低了充電電池的實用性。
針對這一點,哈佛大學的研究團隊利用電化學原理研發出一款新型充電電池——“流體電池”,并表示 他們對新型電池進行1000次完全充放電后,電池的能源儲存容量僅僅耗損了1%。“這意味著即使不對‘流體電池’進行維護保養的情況下,它的使用年期也能長達十年。”
與早前 MIT 研發的容量極大的“液體電池”原理一樣,“流體電池”也是通過液體間的離子交換來獲取電流的。不過哈佛大學對“液體電池”內部的電解物質進行了改性,把內部組成成分電解質、二茂鐵及紫晶的分子結構“修改”成穩定、水溶性及抗降解的狀態。論文第一作者 Eugene Beh 表示,他們發現使用水溶性電解材料能大大提高電池內循環系統的壽命。而且與以往使用腐蝕性、有毒液體作為電解液的電池相比,它更加安全、環保。
另外由于“流體電池”的電解液是水呈電中性,所以研究人員可選用較為廉價的烴類物質作為離子選擇性膜(電池中用于分離兩側液體的結構)的制作原料,而不是能耐酸堿、腐蝕性的較為昂貴的聚合物。這意味著使用這種技術將能降低電池的建造成本。
更重要的是,這種“流體電池”與 MIT 的“液體電池”一樣,可將風能、太陽能儲存下來,是一種 可持續能源電池。哈佛大學材料與能源技術教授 Michael Aziz 表示,這種新型電池技術在移動設備、大型供電場所都具有巨大的應用潛力。未來或許還能用于建造可與傳統發電廠“媲美”的大型可再生能源儲電電池。“如果這個能實現的話,我們將會改變世界。”
目前,已經有類似的電池在為發電廠“分擔工作”了——去年特斯拉落戶加州 Mira Loma 儲能站的 Powerpacks。所以未來 Michael Aziz 教授的展望或許能成真。據悉,目前研究團隊在哈佛技術開發辦公室(OTD)的幫助下已與幾家公司取得聯系,并進行相關合作洽談,希望能盡快將這行技術投入商業化應用。