*新研发的便携式电源系统 容量胜过*好电池

  日前,隶属美国能源部的萨凡纳河国家实验室(SavannahRiverNationalLaboratory,SRNL)成功研发出了一套便携式电源系统,为该产业的未来发展铺平了道路。该系统的容量已经超过了当今*好的电池。

  SRNL新电源系统的研发,与三氢化铝(alane)的使用不无关系。三氢化铝质地较轻,而且与液态氢相比,相同体积的三氢化铝储存的氢是前者的两倍,因而对于便携式的电池系统而言,它是*好的选择。

  事实上,氢的能量超过任何燃料,每千克可发出33千瓦时的能量。然而,业内所面临的挑战是需要找到一种可存储氢,同时高容量低重量的材料,制成方便携带的系统。

  “比重能量很高,是我们研发的一大重点。”SRNL博士泰德·莫提卡表示,“所谓比重能量是指每单位重量的能量,更高的比能,意味着每单位重量的能量更多。因此,三氢化铝是非常抢手的高容量储氢材料。”

  在莫提卡的带领下,研发小组利用低成本方法生产三氢化铝,然后再大量增加释放的氢气。通过研究分析显示,该电源系统的容量是一次性锂离子电池的2-3倍。其实,现成商用三氢化铝数量有限,生产成本高,无法大规模使用。因此,小组开发了一种实验室规模的系统,可以生产所需的大量三氢化铝,用于实验和优化研究。

  拉盖里·子丹博士透露:“我们的工艺克服了传统方法的一些障碍,可以生产三氢化铝。这种新颖的方法可*大限度地减少溶剂的使用,并且能够产生纯净的无卤化物三氢化铝。”

  SRNL坚信,这套系统可军商两用。小组另一成员基特·恒格博士说:“我们的目标是为系统提供足够的能量,而重量又足够轻,可以让士兵携带,或用于无人驾驶飞机和其他领域,在这些地方,重量是一个必要因素。”

  多年来,SRNL一直致力研究轻质高容量固态储氢材料,不过这些材料都无法像三氢化铝这样,可以满足低价、高效、小型的条件。

  资料显示,三氢化铝属于一类材料,称为化学储氢材料。就像金属氢化物一样,化学储氢材料可提供固态储氢介质。然而,与金属氢化物不同,这种化学储氢材料,就像三氢化铝一样,不容易重复吸收氢气,所以,一旦这种材料的氢被释放,就必须再次经过化学处理,才能储存氢。三氢化铝也表现出非常有利的放电性能,使它成为一种理想的化学储氢材料。

  目前,这项研发成果已经引起几家商业公司的兴趣,它们的研发领域基本都是便携式电源系统。莫提卡表示,不排斥合作,这样或许还能让该系统更加完美,而且可以更快地推向市场。

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