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| “劍橋原油”的外觀與石油相似，呈現(xiàn)淤泥狀。（自新科學(xué)家網(wǎng)站） |
電動(dòng)汽車充電電池由于自身體積大、重量沉、造價(jià)高，已成為制約該行業(yè)發(fā)展的瓶頸。例如，尼桑Leaf電動(dòng)車2/3的電池只起到支撐結(jié)構(gòu)的作用，并未產(chǎn)生能量，而這些材料比實(shí)際發(fā)電的部分造價(jià)更高。因此，如果這些“無用重量”可參與到能量供應(yīng)中，汽車充電電池的效率將大幅提高。
日前，美國(guó)麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程教授蔣業(yè)明及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種名為“劍橋原油”的材料，有望解決這一難題。
該材料呈現(xiàn)黝黑色，外觀與原油相似。在普通充電電池中，鐵原子通過電解液或電解質(zhì)粉在兩個(gè)固體電極中運(yùn)動(dòng)，使電子流入與兩電極相連的電線中產(chǎn)生電流。而蔣業(yè)明制造的“劍橋原油”電池，電極是由微小的鋰元素組成，與液體電解液混合在一起，成為類似泥漿狀的流體混合物。電池中同時(shí)存在兩股帶著正負(fù)電荷的“泥漿”，由具滲透性的薄膜隔離開來。兩股“泥漿”流動(dòng)，在薄膜上相互交換鋰離子，產(chǎn)生電流。要對(duì)電池充電，可外接一個(gè)電源使這些離子通過薄膜重新回到另外一側(cè)。
蔣業(yè)明預(yù)測(cè)，這種半固體電池單位體積的發(fā)電量比傳統(tǒng)電池要高10倍左右。美國(guó)德雷克塞爾納米技術(shù)研究所Yury Gogotsi教授表示：“這是最近幾年電能儲(chǔ)存領(lǐng)域最令人振奮的發(fā)明。”
“劍橋原油”半固體電池有三種更換方法。第一，用戶將用過的液體抽出，注入新的“泥漿”；第二，前往充電站更換；第三，用電對(duì)“泥漿”進(jìn)行充電。前兩種辦法只需幾分鐘即可完成。
一般而言，充電電池是電動(dòng)汽車最重最貴的部分。蔣業(yè)明估計(jì)，新電池的造價(jià)約為250美元每千瓦時(shí)發(fā)電量，因此如果用它代替尼桑Leaf汽車的24千瓦時(shí)電池，將花費(fèi)6000美元，只有目前成本的1/3。此外，蔣業(yè)明還表示：“劍橋原油”電池充滿電一次可供汽車行駛至少300公里，是現(xiàn)在電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力的一倍。（1美元約合6.39元人民幣）
紐約能源研究所城市大學(xué)的Dan Steingart說：“這是一個(gè)非常偉大的技術(shù)，因?yàn)槿藗兛梢詫?duì)用過的‘劍橋原油’充電。”但他指出，即使這項(xiàng)技術(shù)可以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用，但建立充電站則需要很長(zhǎng)時(shí)間。
