 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 1187 | 回復(fù): 0 | |||
yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
|
[交流]
能量密度高三倍，有助航空電動化 新型燃料電池原型裝置獲驗證
|
|
能量密度高三倍，有助航空電動化 新型燃料電池原型裝置獲驗證 2025-05-29 來源： 中國科學(xué)報 張夢然【字體：大 中 小】語音播報 美國麻省理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)提出了一種具有突破潛力的新技術(shù)方案，并通過實(shí)驗驗證了一種新型電池原型裝置，其單位重量的能量密度可達(dá)當(dāng)前電動汽車所用鋰離子電池的三倍以上。該成果有望推動交通方式向電動化邁進(jìn)。相關(guān)研究成果于27日發(fā)表在《焦耳》雜志上。 就電池的儲電量而言，在給定重量下，其容量已接近物理極限。這一瓶頸問題對能源創(chuàng)新及飛機(jī)、火車和輪船等交通工具的動力系統(tǒng)電動化轉(zhuǎn)型構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 此次的新電池是一種燃料電池。其通過補(bǔ)充燃料實(shí)現(xiàn)能量再生，而非依賴外部充電。該電池的燃料為液態(tài)金屬鈉，這是一種價格低廉且資源豐富的材料。電池的一側(cè)通向空氣，作為氧原子的來源。兩者之間由一層固體陶瓷材料構(gòu)成電解質(zhì)，其允許鈉離子自由通過；而面向空氣的一側(cè)設(shè)有多孔電極，有助于鈉與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并釋放電能。 這項技術(shù)具備革命性潛力，尤其對于航空業(yè)這樣對重量極為敏感的領(lǐng)域而言，能量密度的大幅提升可能帶來關(guān)鍵性突破，最終使電動飛行實(shí)現(xiàn)大規(guī)模實(shí)用化。 目前，現(xiàn)實(shí)中的電動航空所需的門檻大約是每公斤1000瓦時的能量密度。當(dāng)前電動汽車使用的鋰離子電池最高能量密度約為每公斤300瓦時，遠(yuǎn)未達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)。即便未來能達(dá)到每公斤1000瓦時，也尚不足以支撐跨洲或跨洋飛行。 團(tuán)隊此次制作了兩種不同版本的實(shí)驗室規(guī)模系統(tǒng)原型。其中一種被稱為H電池，另一個原型采用水平設(shè)計。在嚴(yán)格控制濕度的氣流條件下測試顯示，僅單個“電池堆”的能量密度就接近每公斤1700瓦時，整個系統(tǒng)的平均能量密度超過每公斤1000瓦時。若將該系統(tǒng)用于飛機(jī)，可以設(shè)計成類似自助餐廳餐盤架的形式，將多個鈉燃料包插入燃料電池中。燃料包內(nèi)的鈉金屬在發(fā)電過程中參與化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的副產(chǎn)品則從飛機(jī)尾部排出，類似于噴氣發(fā)動機(jī)的尾氣。 團(tuán)隊初步計劃是開發(fā)一種磚塊大小的燃料電池模塊，預(yù)計可提供約1000瓦時的電能，足以驅(qū)動一架大型農(nóng)業(yè)無人機(jī)，從而驗證該技術(shù)的實(shí)際可行性。研究人員希望能在明年內(nèi)完成這一演示驗證工作。 這是高能量密度儲能技術(shù)的重大突破。它最大意義在于其廣闊的應(yīng)用前景，尤其在航空領(lǐng)域，傳統(tǒng)鋰電池因能量密度限制難以支撐電動飛行器長時間運(yùn)行，而該燃料電池不僅大幅減輕了電池重量，還具備續(xù)航優(yōu)勢，為區(qū)域電動航空發(fā)展提供了可行路徑。此外，該系統(tǒng)還能拓展至海運(yùn)、鐵路運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，助力交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)深度脫碳。未來若能在無人機(jī)等平臺率先驗證成功，將為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，并推動交通電動化邁向新階段。 |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
085600 材料與化工 298
已經(jīng)有8人回復(fù)
-
266求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
0854總分272
已經(jīng)有6人回復(fù)
-
EST拒稿重投
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
歡迎采礦、地質(zhì)、巖土、計算機(jī)、人工智能等專業(yè)的同學(xué)報考
已經(jīng)有11人回復(fù)
-
0703化學(xué)學(xué)碩 288分
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
接收調(diào)劑
已經(jīng)有23人回復(fù)
-
化學(xué) 0703求調(diào)劑 總分293 一志愿211
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
304分材料專碩求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
0703化學(xué) 學(xué)碩 理工科均可 不區(qū)分研究方向 總分279求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 yexuqing 的主題更新
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 復(fù)試調(diào)劑 +4 | 杰尼龜aaa 2026-03-03 | 4/200 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 298求調(diào)劑一志愿中海洋 +3 | lour. 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 0703化學(xué)306調(diào)劑 +4 | 26要上岸 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 理學(xué)，工學(xué)，農(nóng)學(xué)調(diào)劑，少走彎路，這里歡迎您！ +8 | likeihood 2026-03-02 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 085600材料與化工調(diào)劑 280分 +10 | yyqqhh 2026-03-03 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 276求調(diào)劑 +8 | 路lyh123 2026-02-28 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 292求調(diào)劑 +3 | sgbl 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[基金申請] 沒有青基直接申請面上，感覺自己瘋了 +5 | kevin63t 2026-03-02 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 環(huán)境調(diào)劑 +5 | 柒槿levana 2026-03-01 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 一志愿華中科技大學(xué)，化學(xué)專業(yè)344分，求調(diào)劑 +6 | 邢xing1 2026-03-02 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 268求調(diào)劑 +6 | 好運(yùn)連綿不絕 2026-03-02 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 考研復(fù)試調(diào)劑，過國家線的同學(xué)都可報名 +7 | 黑！在干嘛 2026-02-28 | 8/400 |
|
|
|
[考研]
 高分子化學(xué)與物理調(diào)劑
+6
|
好好好1233 2026-02-28 | 16/800 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +7 | repeatt?t 2026-02-28 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 一志愿東北大學(xué)材料專碩328，求調(diào)劑 +3 | shs1083 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 264求調(diào)劑 +4 | 巴拉巴拉根556 2026-02-28 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 274求調(diào)劑 +3 | cgyzqwn 2026-03-01 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 275求調(diào)劑 +3 | L-xin? 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 調(diào)劑 +3 | 13853210211 2026-03-02 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 279求調(diào)劑 +3 | dua1 2026-03-01 | 4/200 |
|