美研製出直徑三毫米迄今最小燃料電池
發布時間:2009-01-19 來源:新浪
產品特性:
- 此燃料電池可以產生0.7伏的電壓並能持續供電30個小時
- 直徑隻有3毫米
- 可以在不消耗電能的情況下發電
- 體積非常小,規模為3×3×1毫米
應用範圍:
- 便攜式小電器
據英國《新科學家》雜誌網站報道,美國科學家最近成功地研製出了迄今世界上最小的燃料電池,這種電池的直徑隻有3毫米,可以產生0.7伏的電壓並能持續供電30個小時。
美國伊利諾伊大學厄本那-香檳分校薩耶德-默(mo)哈(ha)達(da)姆(mu)等(deng)科(ke)學(xue)家(jia)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)微(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)設(she)計(ji)方(fang)案(an)。這(zhe)種(zhong)微(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)消(xiao)耗(hao)電(dian)能(neng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)發(fa)電(dian)。新(xin)型(xing)電(dian)池(chi)由(you)四(si)個(ge)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)。上(shang)層(ceng)是(shi)一(yi)個(ge)蓄(xu)水(shui)池(chi),下(xia)層(ceng)是(shi)一(yi)個(ge)裝(zhuang)有(you)金(jin)屬(shu)氫(qing)化(hua)物(wu)的(de)燃(ran)料(liao)膛(tang),中(zhong)間(jian)以(yi)一(yi)層(ceng)薄膜隔ge開kai。在zai金jin屬shu氫qing化hua物wu的de燃ran料liao膛tang下xia方fang,還hai有you一yi組zu電dian極ji。薄bo膜mo上shang有you許xu多duo小xiao孔kong,使shi得de蓄xu水shui池chi中zhong的de水shui分fen子zi可ke以yi以yi水shui蒸zheng氣qi的de形xing式shi進jin入ru燃ran料liao膛tang。水shui分fen子zi進jin入ru燃ran料liao膛tang後hou,與yu金jin屬shu氫qing化hua物wu發fa生sheng化hua學xue反fan應ying並bing產chan生sheng氫qing氣qi。氫qing氣qi隨sui之zhi會hui充chong滿man整zheng個ge燃ran料liao膛tang,並bing向xiang上shang衝chong擊ji薄bo膜mo,阻zu止zhi水shui流liu繼ji續xu流liu入ru。然ran後hou,氫qing氣qi會hui在zai燃ran料liao膛tang下xia層ceng的de電dian極ji處chu發fa生sheng化hua學xue反fan應ying,形xing成cheng電dian流liu。隨sui著zhe化hua學xue反fan應ying的de進jin行xing,燃ran料liao膛tang內nei氫qing氣qi會hui逐zhu漸jian減jian少shao,氣qi壓ya下xia降jiang,蓄xu水shui池chi中zhong的de水shui蒸zheng氣qi會hui再zai次ci進jin入ru開kai始shi下xia一yi輪lun化hua學xue反fan應ying。
新電池體積非常小,規模為3×3×1毫(hao)米(mi),且(qie)沒(mei)有(you)重(zhong)力(li),其(qi)表(biao)現(xian)張(zhang)力(li)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)水(shui)流(liu)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe),即(ji)使(shi)處(chu)於(yu)移(yi)動(dong)或(huo)旋(xuan)轉(zhuan)狀(zhuang)態(tai)下(xia),這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)也(ye)能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)地(di)工(gong)作(zuo),因(yin)此(ci)它(ta)最(zui)適(shi)合(he)應(ying)用(yong)於(yu)一(yi)些(xie)便(bian)攜(xie)式(shi)小(xiao)電(dian)器(qi)。最(zui)初(chu),這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)0.7伏電壓和0.1毫安電流,電池燃料可以持續30小時左右。現在,默哈達姆的最新產品,在電壓仍為大約0.7伏的情況下,已經可以產生1毫安電流。當然,這種電壓和電流仍然無法驅動移動電話,但足以為一些簡單的電子係統提供電能。
法國裏爾大學微燃料電池專家史蒂夫-阿斯科特認為,雖然這種體積僅為9立(li)方(fang)毫(hao)米(mi)的(de)電(dian)池(chi)比(bi)較(jiao)小(xiao),但(dan)其(qi)能(neng)量(liang)仍(reng)然(ran)不(bu)足(zu)以(yi)投(tou)入(ru)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)。阿(e)斯(si)科(ke)特(te)曾(zeng)經(jing)利(li)用(yong)甲(jia)醇(chun)作(zuo)為(wei)燃(ran)料(liao)研(yan)製(zhi)出(chu)一(yi)種(zhong)微(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi),其(qi)容(rong)量(liang)是(shi)默(mo)哈(ha)達(da)姆(mu)電(dian)池(chi)的(de)3倍,其能量密度大約為默哈達姆電池的10倍。但是,默哈達姆研究團隊科學家馬克-香農指出,這兩款產品不能直接對比。大多數燃料電池都是依靠外部燃料,而默哈達姆電池采用的是其內部燃料。
燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)一(yi)種(zhong)將(jiang)存(cun)在(zai)於(yu)燃(ran)料(liao)與(yu)氧(yang)化(hua)劑(ji)中(zhong)的(de)化(hua)學(xue)能(neng)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)能(neng)的(de)發(fa)電(dian)裝(zhuang)置(zhi)。燃(ran)料(liao)和(he)空(kong)氣(qi)分(fen)別(bie)送(song)進(jin)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi),電(dian)就(jiu)被(bei)奇(qi)妙(miao)地(di)生(sheng)產(chan)出(chu)來(lai)。它(ta)從(cong)外(wai)表(biao)上(shang)看(kan)有(you)正(zheng)負(fu)極(ji)和(he)電(dian)解(jie)質(zhi)等(deng),像(xiang)一(yi)個(ge)蓄(xu)電(dian)池(chi),但(dan)實(shi)質(zhi)上(shang)它(ta)不(bu)能(neng)“儲電”而是一個“發電廠”。科學家們1839年首次提出了燃料電池的概念,至今已經發展了一百餘年的曆史。燃料電池十分複雜,涉及化學熱力學、電化學、電催化、材料科學、電力係統及自動控製等學科的有關理論,具有發電效率高、環huan境jing汙wu染ran少shao等deng優you點dian。在zai太tai空kong飛fei行xing中zhong,燃ran料liao電dian池chi實shi質zhi上shang是shi以yi控kong製zhi氫qing彈dan爆bao炸zha的de觀guan念nian進jin行xing設she計ji的de,太tai空kong船chuan上shang的de燃ran料liao電dian池chi是shi用yong來lai聚ju集ji星xing際ji旅lv行xing之zhi間jian的de氫qing氣qi所suo產chan生sheng的de能neng量liang之zhi用yong。太tai空kong船chuan的de太tai陽yang能neng板ban所suo聚ju集ji的de電dian磁ci和he太tai陽yang能neng將jiang會hui轉zhuan換huan成cheng電dian能neng,而er電dian能neng會hui用yong來lai慢man慢man地di將jiang存cun放fang在zai燃ran料liao電dian池chi內nei的de氫qing置zhi換huan成cheng燃ran料liao。
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