化工儀器網(wǎng)首頁(yè)>資訊中心>行業(yè)百態(tài)>正文

突破性鈉-空氣燃料電池問(wèn)世:能量密度飆升三倍,電動(dòng)航空或迎轉(zhuǎn)折點(diǎn)
2025年05月30日 15:18:50 來(lái)源:化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量:5617

美國(guó)麻省理工學(xué)院領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)近日在《焦耳》雜志發(fā)布的創(chuàng)新成果,一種能量密度高達(dá)現(xiàn)有鋰電三倍的新型燃料電池原型橫空出世。

  在電動(dòng)交通革命浪潮中,航空領(lǐng)域始終是最后一塊難啃的"硬骨頭"。美國(guó)麻省理工學(xué)院領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)近日在《焦耳》雜志發(fā)布的創(chuàng)新成果,可能為這場(chǎng)曠日持久的攻堅(jiān)戰(zhàn)帶來(lái)決定性轉(zhuǎn)機(jī)——一種能量密度高達(dá)現(xiàn)有鋰電三倍的新型燃料電池原型橫空出世。
 
  這項(xiàng)突破性技術(shù)的核心在于"液態(tài)金屬鈉-空氣"的化學(xué)反應(yīng)體系設(shè)計(jì)。與主流鋰離子電池不同,該系統(tǒng)采用廉價(jià)易得的液態(tài)鈉作為燃料,通過(guò)固體陶瓷電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)離子傳導(dǎo),配合多孔空氣電極完成能量轉(zhuǎn)換。研究團(tuán)隊(duì)獨(dú)創(chuàng)的H型電池和水平式雙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了單電池堆1700Wh/kg的驚人能量密度,系統(tǒng)平均值亦突破1000Wh/kg門(mén)檻。
 
  值得注意的是,該技術(shù)采用"燃料補(bǔ)充"而非傳統(tǒng)充電模式。麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系教授Yang Shao-Horn解釋?zhuān)?這類(lèi)似于內(nèi)燃機(jī)的燃料補(bǔ)給方式,但排放物僅為無(wú)害的鈉化合物,且能量轉(zhuǎn)換效率提升顯著。"
 
  國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)數(shù)據(jù)顯示,商用飛機(jī)每公斤燃料需提供約12000Wh能量才能滿(mǎn)足洲際飛行需求。當(dāng)前頂尖航空鋰電僅達(dá)400Wh/kg,而這項(xiàng)新技術(shù)原型已展現(xiàn)出3-4倍的性能躍升。"1000Wh/kg是電動(dòng)航空的'入場(chǎng)券'。"項(xiàng)目合作方、英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院材料專(zhuān)家Nigel Brandon教授指出,"我們的模塊化設(shè)計(jì)允許像更換餐盤(pán)一樣快速補(bǔ)充鈉燃料包,這種可擴(kuò)展性對(duì)實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。"
 
  研究團(tuán)隊(duì)披露了清晰的商業(yè)化路徑:2024年:完成磚塊大小(約1kWh)的驗(yàn)證模塊,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī);2026年:開(kāi)發(fā)50kWh船舶動(dòng)力系統(tǒng);2030年代:實(shí)現(xiàn)民航支線(xiàn)飛機(jī)示范運(yùn)營(yíng);波音公司前首席技術(shù)官John Tracy評(píng)論稱(chēng):"這種能量密度配合快速燃料補(bǔ)充特性,可能率先在短途通勤航空領(lǐng)域引發(fā)變革。"
 
  盡管前景廣闊,該技術(shù)仍面臨多項(xiàng)挑戰(zhàn):陶瓷電解質(zhì)的規(guī)?;a(chǎn)良率、高空低溫環(huán)境下的系統(tǒng)穩(wěn)定性、地面鈉燃料補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。對(duì)此,團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)新型柔性陶瓷薄膜和自適應(yīng)熱管理系統(tǒng)。美國(guó)能源部ARPA-E項(xiàng)目已追加1500萬(wàn)美元資助,支持其工程化攻關(guān)。
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+
  • 四川廣元科技創(chuàng)新工作獲評(píng)全省“優(yōu)秀” 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展成效顯著

    2024年度四川省營(yíng)商環(huán)境評(píng)價(jià)結(jié)果出爐,廣元市科技創(chuàng)新指標(biāo)獲評(píng)“優(yōu)秀”等級(jí)。
    2025-07-22 15:33:39
  • 河南省科技基礎(chǔ)條件專(zhuān)項(xiàng)資金3122萬(wàn)元!

    日前,河南省科學(xué)技術(shù)廳發(fā)布《2025年度省科技基礎(chǔ)條件專(zhuān)項(xiàng)資金擬支持項(xiàng)目公示》,對(duì)2025年度河南省科技基礎(chǔ)條件專(zhuān)項(xiàng)科研設(shè)施改善(...
    2025-07-22 15:18:20
  • 江西:嚴(yán)厲遏制和打擊政府采購(gòu)領(lǐng)域供應(yīng)商串通投標(biāo)行為

    江西省嚴(yán)厲遏制和打擊政府采購(gòu)領(lǐng)域供應(yīng)商串通投標(biāo)行為,明確規(guī)定了屬于投標(biāo)(響應(yīng))無(wú)效的具體情形,為維護(hù)政府采購(gòu)市場(chǎng)的公平公正,保障公...
    2025-07-22 15:08:04
  • 我國(guó)首批63個(gè)可信數(shù)據(jù)空間試點(diǎn)公布

    這是我國(guó)首批可信數(shù)據(jù)空間創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn),共63個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目入選,包括13個(gè)城市、22個(gè)行業(yè)和28個(gè)企業(yè)可信數(shù)據(jù)空間。
    2025-07-22 15:04:33
  • 年均增速5.7% 2024年我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)年進(jìn)出口總額達(dá)3987.1億元

    在全球知識(shí)產(chǎn)權(quán)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的背景下,中國(guó)正逐步從技術(shù)引進(jìn)大國(guó)向創(chuàng)新輸出強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。
    2025-07-22 14:31:15
  • 預(yù)算353.35萬(wàn)元 桂林大學(xué)采購(gòu)醫(yī)療儀器設(shè)備

    近日,桂林醫(yī)科大學(xué)委托廣西城建咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)有限公司就“公共衛(wèi)生學(xué)院2025年科研儀器設(shè)備采購(gòu)”項(xiàng)目進(jìn)行公開(kāi)招標(biāo),項(xiàng)目編號(hào)GXZC202...
    2025-07-22 14:15:02

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。