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港科大研发电子燃料 可在几分钟内给电动汽车充满电

在一项由中国香港科技大学(HKUST)领导的跨大学研究计划中,成功研发出一种环保型可充电液体燃料,有望在全球范围内引起轰动。该燃料可在几分钟内为电动汽车充满电,将是现有电池技术的一大进步,因为现有的电池技术仍需要数小时才能给汽车充满电。

该种燃料称为“电子燃料”(e-fuel),如果采用太阳能或风能为其充电,其便是一种碳中性燃料。与化石燃料一样,该燃料也可轻易被发送至电网,也可快速给汽车充电。

该项研究名为“为固定电源和电动汽车制造可充电电子燃料”,由香港科技大学ZHAO Tianshou教授牵头,并获香港大学、香港中文大学及香港理工大学学者的支持。

Zhao教授解释说:“我们已经成功研制出一种稳定的锂硫电池,此种电池具备高能量密度,以及具备能够以低成本存储能量的能力,可应用于电动汽车以及传输大量太阳能和风能的电网。对我们来说,最高兴的就是将该锂硫电池转化成一个流动系统,即电子燃料。”

该电子燃料系统继承了锂硫电池的化学特性,具备锂金属容量大、硫阴极成本低等优点。虽然该研究小组在研发电子燃料方面取得了很大的进展,但是他们仍有许多挑战需要克服。首先,锂表面会形成枝晶,从而会缩短电池寿命。其次,排出的硫会溶解和扩散,破坏锂阳极。

与Zhao教授共同参与该项目的副教授CHEN Qing表示:“有一种解决方案是采用多孔锂阳极,保护其表面,不过需要非常费力的过程才可实现。因此,我们采用了热力学,通过两个自发反应,在碳骨架上形成了一个多孔锂阳极,并在其表面覆盖了具保护性的复合层。”

此种简单而高效的方法使得高负载锂硫电池达到了最佳性能记录,负载就是该设备每个区域中所含活性物质的数量,负载越高,理论上的高性能才能够成为现实中的高性能系统。

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