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电池人的倔强:一个坚信铝空气电池能拯救世界的英国工程师

日期:2019-08-15    来源:高工锂电

国际新能源网

2019
08/15
09:12

关键词: 动力电池 金属空气电池 铝电池

   几十年前,特雷弗·杰克逊(Trevor Jackson),英国的这名年轻海军工程师对潜艇中运行的电池产生了兴趣。在当时几乎没人知道,21世纪,电池将成为科技领域最大的行业之一。伴随着对电池的好奇心,在大约20年前的时候,他决定追寻那个在海浪下诞生多年的梦想。
  特雷弗·杰克逊(Trevor Jackson)忠于研究,他对锂电池很感兴趣,锂电池如今已经成为电池行业的主导,但更加让他着迷的是对铝空气电池的研究。
  杰克逊如何走上铝空气电池之路?
  杰克逊喜爱冒险,在获得了工程学学位后,他来到劳斯莱斯(rolls Royce)从事修理反应堆的工作,又通过不列颠尼亚皇家海军学院(Britannia Royal Naval College)回到了海上。冷战结束后,杰克逊回到工业界,在格拉斯哥的英国航空航天公司(BAe)从事潜艇系统的工作,由此他开始对电池产生兴趣。
  1999年,在加州氢燃料电池公司发展鼎盛之际,他离开英国航空航天公司,创办了自己的燃料电池公司。通过研究其他技术,他发现了金属空气电池,技术上称其为“(铝)/空气”电池,铝空气电池系统可以产生足够的能量和动力,可用于提高行驶里程和加速,能量类似于燃油汽车系统所提供的。
  其实多年来,一些被称为“金属空气”的电池已经成功地应用于“离网”系统,这类电池中最吸引人的金属是铝,因为它是地球上最常见的金属,也是能量密度最高的金属之一。铝空气电池产生的唯一的废物是氢氧化铝,但它可以作为原料被返回冶炼厂以制造更多的铝。因此,这种循环与石油工业是分离的,是高度可持续的,甚至可以通过回收铝罐来制造电池。
  想象一下——一个与高污染石油工业分离的能源是多么卓越。
  为何铝空气电池无法应用于主流?
  杰克逊着迷于他的铝空气电池研究,他租了一间实验室,又回到了开发工程师的岗位,他不停地思考、制作、测试和调整。但同时杰克逊也发现了一个问题:几乎没有人在主流应用中使用铝空气电池,为什么?
  最重要的原因是电解质。电解质是电池内部的一种化学介质,它允许电荷在阴极和阳极之间流动,当一个设备连接到一个电池——一个灯泡或一个电路——电极上发生化学反应,从而产生电流到设备。但当铝空气电池开始运行时,化学反应会产生一种“凝胶”,这种副产品会逐渐阻塞进入电池的气道,破坏铝空气电池的效率,对于研究人员来说这是一个棘手的问题。
  经过大量的实验,2001年,杰克逊开发了一种他认为的革命性的铝空气电池电解质,这种电解质有可能消除阻碍其商业化的问题。他认为,有了这种电解质“一切都很稳定,氢气和凝胶几乎都消失了,电力要好得多。”

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