澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学的研究人员研制出一种以碳和水为原料的质子电池。
这些可充电电池未来有望取代锂电池。
质子电池几乎不会对环境造成影响。
你日常使用的大多数电子设备都靠锂电池供电——你知道,就是遥控器没电时,你总也找不到的那些电池?不过,AA电池的时代或许快要结束了。澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学的研究人员研制出一种替代电池原型,以碳和水为原料。
认识质子电池
这是首款可充电质子电池,是一种采用廉价、环保材料的储能方案。但我们为什么需要改变储电方式?以下是你需要了解的有关这种未来能源的三件事,也解释了为什么现在是淘汰那些正锈在回收箱底部的电池的时候了。(别担心,我们也不知道该怎么处理它们。)
1. 质子电池采用的材料储量丰富得多。
地球上的锂资源集中在少数几个国家,而锂电池所用的其他稀土金属正日益变得稀缺且价格昂贵。相比之下,质子电池的电极由碳制成,而碳是地球上储量最丰富的材料之一;电池则通过分解水分子来充电。
该项目首席研究员约翰·安德鲁斯对《卫报》说:“这种电池的优势在于,我们能将质子储存在碳基材料中,而碳储量丰富;质子则取自随处可得的水。”
2. 它可以充电。
皇家墨尔本理工大学的质子电池可以像其他可充电电池一样连接充电器。接下来发生的过程非常简单:电源提供的电流分解水分子,产生质子;质子与电池电极中的碳结合。随后,质子再次释放并穿过燃料电池,与空气发生反应,生成水并产生电力。
根据皇家墨尔本理工大学的一份新闻稿,实验显示,这种微型质子电池的有效表面积仅为5.5平方厘米(0.85平方英寸),但单位储能量可与市售锂离子电池相当。
3. 实现零碳排放。
开采传统电池所用的锂和其他稀土金属可能会带来一系列环境后果,包括向生态系统倾倒化学品以及清除土地上的植被。除了采矿产生的碳足迹外,加工导电材料也需要消耗大量能源,而这些能源目前通常仍来自化石燃料发电。
与此同时,生产这种新型电池所需的碳和水几乎不会对环境造成影响;目前,质子电池的主要排放来自为其充电所用电力的来源。
皇家墨尔本理工大学团队估计,他们的质子电池有望在五到十年内实现商业化。这对环境也是好消息,因为随着清洁能源转型不断推进,对电池储能的需求预计将急剧增长。如果没有性能良好的电池储存晴天或有风时产生的能源,天气转变时我们就无法利用这些能源。据安德鲁斯介绍,他们的质子电池上市后,甚至可以与特斯拉 Powerwall竞争,或许有朝一日还能与那款已经在他所在国家引起轰动的特斯拉巨型电池一较高下。


