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液体电池 编辑本段回目录

一种能让城市在夜间使用太阳能的新型电池将在五年内进入市场。

(图)Dubbed NoPoPo的电池Dubbed NoPoPo的电池

如果没有一个好的方法大规模储存电力,太阳能电力在夜间就毫无用途。一种新型的由全液体活性材料制成的电池成为了前景看好的存储方法。已制成的样品表明,此类液体电池的成本还不到当今最好电池的三分之一,而且持续时间大大延长。

这种电池与其他任何种类都不同。电极是熔融金属,而传导电流的电解质是熔盐。这样就形成了一个超常的能迅速吸收大量电力的回能装置。麻省理工学院的材料化学教授,同时也是电池的发明者之一唐纳德•萨德威(Donald Sadoway)表示,该电极能处理的电流强度“比以往测试过的任何(电池)高出数十倍”。更重要的是,材料的价格低廉,而设计也考虑到了简便生产的问题。

第一个样品由一个由绝缘材料包裹的容器组成。研究人员们在其中加入了熔融的原料:底部为锑,中间为电解质,比如硫化钠,顶部为镁。由于各种材料的密度不同,它们会自然地留在不同的分层内,从而简化了生产过程。该容器兼饰两种角色,作为一个集电器,它能从电源处如一块太阳能电池板那儿传输电子,同时,它还可以把它们运送至电网,为家庭或企业供电。

放电,充电,带电:全新网络规模蓄电池的熔融活性成分(颜色带:蓝色为镁;绿色为电解质;黄色为锑)被装进一个容器中,该容器既可释放又可收集电流(如图左)。这时,阳性的镁离子和阴性的锑离子溶于电解液中,容器已准备好充电了。电流流入其中(如图中),电解液中的镁离子获得了电子形成镁金属,加入到熔融的镁电极中。同时,锑离子失去电子在另一电极形成金属原子。变为金属形式后,电解液缩小而电极扩大(如右图),对电池来说,这是一种非同寻常的性能。放电的过程正好相反,金属原子再次变为离子。

当电力流入电池时,溶解在电解液中的锑化镁就会形成金属镁和锑。当电池放电时,两个电极上的金属再次溶解形成锑化镁,溶解于电解液中,引起电解液扩大而电极减小(见图)。

(图)图解图解

萨德威正在考虑用导线将这些大型电池连接起来以形成一个巨大的电池组。一个足够满足纽约市高峰电力需求——约13000兆瓦——的电池组大约占地60000平方米。为它充电需要一个空前大小的太阳能场,创造出的电力不仅要满足日间的电力需求,还要为电池组充足电力以满足夜间的需求。第一个系统很可能会储存电力需求较低时生产的电力,以备高峰时使用,这样就减少了所需的发电厂和输电线的数量。

人们已经提出了许多其他的储存来自间歇性能源电力的方法,部分已投入了有限的使用。这些方法从铅酸电池堆到白天将水泵上山,晚上再让其泻下带动自旋发电机的系统。液态电池的优点在于它价格低廉、使用时间长以及(与泵水之类的方法不同)它能在各种各样的地方使用。“从来没有人涉及到为电网大规模储存电力的问题,” 萨德威说道,“我们真正地看到了能储存电网的电池。”

创建了初步的样品后,研究人员改变了所使用的金属和盐;在高浓度的情况下,锑化镁不可能溶于电解液中,因此,第一个样品太大了,不实用。(萨德威没有透露新材料,但表示他们会按同样的原理工作。)该团队希望商业化的电池能在五年内出现。(作者:凯文•布里斯)

液体电池能贮存大量绿色能量编辑本段回目录

美国麻省理工学院开发由液体金属制成的生态环保的大型固定电池组,能贮存大量风能或太阳能等绿色能源,可以充当医院等单位的备用电力。

(图)图解液体电池图解液体电池

新款液体电池分蓝绿黄三层,左边的电池在充电。

网易探索3月31日讯 据国外媒体报道,当科学家竞相为笔记本电脑、手机和其它轻便电子产品开发越来越小且越来越强大的固体电池时,美国麻省理工学院却截然相反,开发由液体金属制成的生态环保的大型固定电池组,能贮存大量风能或太阳能等绿色能源,可以充当医院等单位的备用电力。

参与开发此液体电池的麻省理工学院的科学家道恩·萨多威说:“由于这样的电池不能用于手机或汽车里,因此我们没必要要求它们防震和简单易行。我们的电池里面没有固体材料,没有固体电极,没有固体薄膜,没有任何固体的东西。”

我们知道,任何电池,固体、液体或固液组合电池都只能贮存化学能。为了贮存化学能,任何电池得有三部分组成――阳极电极、阴极电极和阴阳电极之间的膜构成。大多数电池,包括笔记本电脑和电视机遥控器上使用的电池,都使用固体材料如锌或钴锂充当阴极,石墨充当阳极,液体盐溶液充当电解质膜。而此液体电池则不同,其阴阳和膜都是液体的,且都是炽热的熔化的像稀泥似的液体。

在近几年里,萨多威尝试了多种不同液体金属的配方,最先尝试的配方是熔化的锑和镁充当电极,中间有一层硫化钠充当膜。由于每一种金属有不同的密度,因此这三种金属不会彼此混合,且它们自然地分成三层。如果有意外事件干扰了这些金属层,它们也将会因各自重量的不同而再次自动分成三层。不过,萨多威没有透露其现有液体电池的具体材料是什么。不管它们是由什么材料构成的,这些电池都放在不锈钢里密封着,大小和汽水饮料罐差不多。像此电池的内部材料一样,此电池的大小也没的最后确定下来。

萨多威说:“此电池应该很容易按比例扩大,如果我们想制造一个33加仑垃圾桶那么大的电池,我们就能做到。如果我们想制造足球场那么大的电池,我们也能做到。”而且,按比例缩放此电池大小很便宜,且能保持液体金属处于液体状态。目前,此电池必须得加热到500摄氏度才行,这是标准家用烤箱的最高温度。

像家用烤箱一样,液体金属电池也需要同样的安全规程,或许有一天这种液体电池将成为住宅、医院和其它永久性建筑的一部分。科学家表示,此电池是贮存风能或太阳能的理想设备。而且此全部的液体金属电池最有可能取代其它的熔化金属电池(有固体膜介于阴阳极之间),如硫化钠电池,目前用作医院的备用电力,或者用作电力调度者,当夜晚用电不紧张时,此电池从电网用电,而当白天处于用电高峰时,此电池就将能量回输入电网。不过,萨多威的这种液体电池还需几年才能派上用场。(尼特)

日本新型液体电池,电池缺电可充电,包括水甚至尿液! 编辑本段回目录

    日本Aqua能源公司开发出了一种名为Dubbed NoPoPo的电池,这种AA和AAA电池可以使用液体进行充电,包括水甚至尿液!

    “我们可以通过一个特制吸量管,为电池灌入各种液体来实现充电,当液体与其中的镁碳合金发生反应时,能为AA电池提供约500毫安时电力。”

    这个电池可以在10年保质期内使用(充电次数3-5次),相比目前的镍镉和碳氢电池,这款电池由于不含油汞等剧毒物质,这种电池并不会因为随意丢弃而造成环境污染。当然,该产品也有一定的不足,由于采用电解反应供电,所以其中的电极属于易耗品,因此充电次数相当有限(3-5次),目前仅在日本发售。

    现代人很少不带电器出门,至少手机几乎是不可或缺的,另外还有PDA、股票机、笔电、MP3、相机等等精密电器。但各式各样的电器就有各形各色的电池和五花八门的充电器,即使是同一家公司出厂的产品,不同时期、不同款式的充电方式也不一而足,想想其实是极无必要的浪费,比如有些人一直是诺基亚的爱用者,用了十代手机有7支一样的充电器,不是很荒谬吗?这种东西也找不到下手转送啊,在新产品竞争市场的阶段,各种规格百家争鸣理所当然,但进入成熟阶段就应该逐渐统一,现在大陆已经开始强制要求所有手机制造商要统一充电器的规格,我认为应该要进一步要求销售者将充电器列为选购配备,或提供不需充电器的消费者额外的折扣。

    虽然目前标准的AA或AAA电池已经有逐渐被各式锂电取代的迹象,但仍然还是市场的大宗。日本厂商推出的这项新产品,可以利用各种不同的液体发电,包括自来水、白开水、口水、汗水、泪水、尿水、经血、血液、精液。不过报导中倒没有提及啤酒、果汁或汽水是否适用。

    根据我读到的资料,这个电池是利用特性活泼的镁和碳在遇到水份时所起的化学反应发电(没有进一步说明实际的反应过程),该公司的产品电力可达500毫安(mAh),当然比不上现有的碱性电池,也还无法做为数字相机的电池,但可以反复充电(3-5次),保存寿命长达十年。

(图)Dubbed NoPoPo的电池Dubbed NoPoPo的电池

    从手边的资料上无法了解电池的寿命如何走到尽头(比如因为金属离子的耗损,或是因各种液体的成份沉淀使反应变慢等等),是否能一直维持500mAh的稳定电流,也没有提及使用者如何在不弄脏双手的情况下顺利装填液体,有没有方便收纳的杯子加小型漏斗的组合,及(个人认为相当重要的)电池用久了会不会散发出奇怪的异味之类的细节。

    可惜的是这项产品目前只在日本贩售,售价不明。虽然不知道一般消费者的接受度如何,不过我马上幻想起各式各样的应用,比如将汽车上的蓄电池换成这种设计,万一车子久没发动,也不用四处去接电借电,只要引擎盖打开,解个手就可以自力救济了。之前台湾某大厂也曾推出太阳能笔电,后来不了了之,如果有了这种新型的电池,只要在电池上外接一个漏斗,就能靠着已经没汽的可乐、办公室隔夜的黑咖啡、冰箱里过期的牛奶、同事早餐喝剩的豆浆,甚至是从湿漉漉的雨伞里滴下来的雨水而拥有源源不绝的电力,岂不妙哉!

    养殖场也可以考虑利用这种新型态的发电系统。比如说猪宝宝们其实习惯在固定的地方大小便(哦,它们其实是比许多人类还爱干净的动物),经由简单的分离系统,让猪尿在排入下水道或化粪池前进入发电机组,就能提供牧场一部份的电力以简省成本。

    如果有人刚好最近要去日本,麻烦帮我带一组回来玩玩。

Reference:
http://crave.cnet.co.uk/accessories/
http://crunchgear.com/2007/09/06/nopopo-batteries-run-off-liquids/
http://www.treehugger.com/files/2007/09/pee_powered_bat.php
http://spluch.blogspot.com/2007/09/pee-powered-battery-unveiled.html

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