由于格拉斯哥大學化學家的潛在革命性突破,明天的加油站不僅可以從同一地點維修電動和氫燃料汽車,而且可以使用相同的泵。使用懸浮在流體中的納米分子,新的電池系統不僅允許這些車輛在幾秒而不是幾小時內加油,而且可以按需生產電力或氫氣。
幾十年來,工程師一直在尋找內燃機的替代品,但不斷遇到許多障礙。對于他們的所有缺點,汽油和柴油是理想的緊湊型燃料,具有非常高的能量質量比。此外,它們易于生產和運輸,并且在泵處可以在幾分鐘內重新填充車輛的油箱。
氫燃料電池汽車在匆忙填充時提供汽油動力汽車的好處,但它們目前缺乏配套的基礎設施,并不像電動汽車那樣普遍,電動汽車可能需要數小時才能充電。雖然預計兩者在中期內都會越來越受歡迎,但電動和氫氣車輛在加油方面并不相容,但格拉斯哥大學開發的新型儲能系統可能會改變這種狀況。
在格拉斯哥大學雷吉斯化學系主任Leroy(Lee)Cronin的帶領下,格拉斯哥團隊的方法是使用液流電池,這是一種電池,其中兩個液體罐流過兩個電極之間的共同膜。該膜允許離子在兩個液體回路之間通過,從而發電。
液流電池的優點在于它可以像傳統電池或燃料電池一樣工作。此外,它可以通過去除廢液并用新鮮液體替換它們來充電。在格拉斯哥混合電氫電池的情況下,液體是納米分子的懸浮液,每個分子都像一個小電池。在足夠的濃度下,該團隊表示,液體可以儲存非常大量的能量,可以作為電力或氫氣釋放。
根據研究人員的說法,這種新電池可以在幾秒鐘內通過簡單地在新液體中循環,同時取出舊電池進行充電,可以再次充電和再次使用。這意味著電動汽車可以在與填充汽油箱相當的時間內進行充電,而兩輛不同燃料的汽車可以使用相同的泵。該系統還可以在需要很大程度靈活性的情況下提供電力和氫燃料,包括在緊急情況或遠程位置。
“為了使未來的可再生能源成為有效的高容量和靈活的儲能系統,需要消除供應的高峰和低谷”,克羅寧說。“我們的方法將提供一種新的電化學方法,甚至可以用于電動汽車,電池仍然需要數小時才能充電,而且容量有限。此外,我們材料的高能量密度可以增加電動汽車的使用范圍。并且還增加了儲能系統的彈性,以便在需求高峰時保持燈亮。“