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可充电零碳排 澳洲发明质子电池

2018-03-12 来源: 自由时报 Print This Post 繁体版 [字号]

(取自网路)

澳洲皇家墨尔本理工大学(RMIT)的研究团队,近日成功研发全球第一款以碳和水为燃料的可充电质子电池,不仅原材料较易取得且价格低廉,还具有零碳排放的环保优点,可望在五到十年内挑战现有的锂离子电池。

澳洲媒体报导,不同于锂离子电池的电极材料为极度稀有且昂贵的金属,质子电池由碳材料组成电极。而质子电池的关键技术在于其充电过程,当质子电池与可逆式燃料电池接合后,燃料电池的电力分解水后释出质子,质子通过质子交换膜,并借助施加的电压提供的电子,直接与电极中的碳结合。接着质子再度释出,通过质子交换膜后,与空气中的氧作用形成水并产生电。

团队的主研究员安德鲁斯(John Andrews)指出,质子电池在满足现今庞大能源需求上潜力十足,因为相较于使用稀有金属资源的锂离子电池,质子电池用作电极材料的碳,藏量丰沛且价格相对低廉,且因为碳在充电过程中不会产生燃烧,也不会排放,比化石燃料更具有环保功能,在减少温室气体排放、对抗气候变迁方面助益良多。

质子电池另一项重要优势在于,成功避免氢气散逸或分解成质子所造成的能量散失,因此,能量效率可与锂离子电池媲美。团队指出,目前的质子电池雏形,活性表面仅五.五平方公分,但已可储存与市售锂离子电池每单位质量相当的能量,且这仅是未经充分利用的成果。安德鲁斯表示,团队今后将着重使用石墨烯等原子级碳基材料,提高质子电池的性能及能量密度,与锂离子电池一较高下。

未来,质子电池将可应用于家庭太阳能模组,或替电动车充电,也可运用在中等规模的电网,如同特斯拉(Tesla)公司在南澳洲建立的锂离子电池储电设备。这项研究有部分受到澳洲和美国官方赞助,成果已发表于「国际氢能杂志」。 


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澳洲

质子电池

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