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中大研發新液流電池 可助電動車速換電

2017-04-13
■盧怡君指,電池設有可替換儲罐(藍蓋瓶子)。 姜嘉軒  攝■盧怡君指,電池設有可替換儲罐(藍蓋瓶子)。 姜嘉軒 攝

香港文匯報訊(記者 姜嘉軒)中文大學最近有關新型液流電池研究成果,或有機會成為電動車普及突破口。該新型「鋅-碘溴」液流電池能量密度達每升101瓦時(Wh/L),較現有高出3倍,刷新同類電池紀錄,大幅追近電動車能量所需。負責學者指,雖然仍要進一步提高電池能量密度才能應用,但已有電池公司對項目產業化感興趣,預計5年至8年後可望投入市場,屆時只需要花5分鐘替換電池儲罐,即可為電動車完成「充電」。

電動車擁有行車安靜、減少廢氣排放等優勢,但其使用的鋰電池卻面對價錢偏高、充電不便等「致命傷」。中大機械與自動化工程學系助理教授盧怡君團隊,致力研發水系液流電池,希望發揮其安全、環保、系統設計靈活、壽命長達數十年等優點及推廣應用,但最大瓶頸在於能量密度低,「以現時一般產業化液流電池作參考,能量密度大概每升25瓦時,即在一升體積裡面只能存放25瓦時能量」,相比現時電動車鋰離子電池,能量密度要求達每升200瓦時至250瓦時。

創造同類電池新紀錄

對於有關問題,盧怡君團隊創新地改變液流電池化學原料,提出在原有碘化鋅電解液組合中添加溴離子(Br-),發揮穩定循環作用及釋放能量密度。實驗結果顯示,其「鋅-碘溴」液流電池能量密度提升3倍至每升101瓦時,創造同類電池新紀錄,大幅收窄與電動車所需差距,而電池容量亦增加20%。

較鋰離子電池平30%

盧怡君續指,液流電池當中的水,是便宜而沒自燃性的材料,「即使遇上碰撞亦不會燃燒,因此非常適合用於汽車」,而這種電池設有可替換的儲罐,假設日後應用在電動車上,車主只要到充電站更換預先充好電的儲罐,便能滿電繼續行車,整個過程只需約5分鐘,遠較現時電動車充電的4小時至6小時快;成本方面,整個液流系統亦較鋰離子電池便宜30%。

縱然新電池能量密度仍未達電動車需求,但這項突破性成果仍獲國際知名學術期刊《能源及環境科學》刊登,並獲英國皇家化學會旗下雜誌《化學世界》詳細報道。

盧怡君又指,目前已有電池公司對新電池產業化感興趣,預計未來需要改良電池能量密度,並配合電動車設計,5年至8年後有機會投入市場。

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