由于格拉斯哥大学化学家的潜在革命性突破,明天的加油站不仅可以从同一地点维修电动和氢燃料汽车,而且可以使用相同的泵。使用悬浮在流体中的纳米分子,新的电池系统不仅允许这些车辆在几秒而不是几小时内加油,而且可以按需生产电力或氢气。
几十年来,工程师一直在寻找内燃机的替代品,但不断遇到许多障碍。对于他们的所有缺点,汽油和柴油是理想的紧凑型燃料,具有非常高的能量质量比。此外,它们易于生产和运输,并且在泵处可以在几分钟内重新填充车辆的油箱。
氢燃料电池汽车在匆忙填充时提供汽油动力汽车的好处,但它们目前缺乏配套的基础设施,并不像电动汽车那样普遍,电动汽车可能需要数小时才能充电。虽然预计两者在中期内都会越来越受欢迎,但电动和氢气车辆在加油方面并不相容,但格拉斯哥大学开发的新型储能系统可能会改变这种状况。
在格拉斯哥大学雷吉斯化学系主任Leroy(Lee)Cronin的带领下,格拉斯哥团队的方法是使用液流电池,这是一种电池,其中两个液体罐流过两个电极之间的共同膜。该膜允许离子在两个液体回路之间通过,从而发电。
液流电池的优点在于它可以像传统电池或燃料电池一样工作。此外,它可以通过去除废液并用新鲜液体替换它们来充电。在格拉斯哥混合电氢电池的情况下,液体是纳米分子的悬浮液,每个分子都像一个小电池。在足够的浓度下,该团队表示,液体可以储存非常大量的能量,可以作为电力或氢气释放。
根据研究人员的说法,这种新电池可以在几秒钟内通过简单地在新液体中循环,同时取出旧电池进行充电,可以再次充电和再次使用。这意味着电动汽车可以在与填充汽油箱相当的时间内进行充电,而两辆不同燃料的汽车可以使用相同的泵。该系统还可以在需要很大程度灵活性的情况下提供电力和氢燃料,包括在紧急情况或远程位置。
“为了使未来的可再生能源成为有效的高容量和灵活的储能系统,需要消除供应的高峰和低谷”,克罗宁说。“我们的方法将提供一种新的电化学方法,甚至可以用于电动汽车,电池仍然需要数小时才能充电,而且容量有限。此外,我们材料的高能量密度可以增加电动汽车的使用范围。并且还增加了储能系统的弹性,以便在需求高峰时保持灯亮。“