美國研發(fā)出顛覆性鈉空氣燃料電池,能量密度是現(xiàn)有電池的2-3倍
2025年5月27日,MIT News和Mit Technology Review報道,麻省理工學院(MIT)研究團隊公布了一項重大突破——他們成功開發(fā)出一種新型鈉空氣燃料電池(sodium-air fuel cell),在實驗室測試中展現(xiàn)出超過1500Wh/kg的高能量密度,量產后的目標是能量密度穩(wěn)定達到1000 Wh/kg,是目前商業(yè)化的氫燃料電池能量密度的2倍還多,鋰電池的3倍還多。
這種電池不僅有望為電動航空提供更輕便、續(xù)航更長的動力解決方案,還具備吸收空氣中二氧化碳的環(huán)保潛力,或將成為推動未來零排放交通的重要技術支撐。相關研究成果已發(fā)表在權威期刊《焦耳》(Joule)上。
1
鈉空氣燃料電池是什么?
鈉空氣燃料電池的工作原理是利用鈉(Na)與空氣中的氧氣(O)反應來產生電能。這類燃料電池屬于“金屬-空氣電池”家族,與鋰空氣電池類似,但使用更便宜的鈉金屬作為陽極材料。
Mit Technology Review指出,MIT團隊此次的創(chuàng)新之處在于:
· 設計出一種固態(tài)的鈉空氣電池原型,不使用液體電解質,提升了安全性;
· 實驗室測試電池能量密度超過1500 Wh/kg,遠超目前主流的鋰離子電池(一般在250–300 Wh/kg之間)也超過目前商業(yè)化的氫燃料電池(一般在350-500Wh/kg之間),甚至滿足了電動航空業(yè)所需的1000 Wh/kg閾值;
· 副產品具備碳捕獲功能,該電池可吸收空氣中的二氧化碳,生成碳酸氫鈉(即小蘇打),有助于緩解海洋酸化。
2
這項技術意味著什么?
能凈化空氣的電動航空新燃料
Cell Press提出,目前,電動飛機的發(fā)展受限于電池能量密度不足。例如,普通鋰電池只能支持輕型無人機或短距離飛行。要推動電動客機、貨運無人機真正商業(yè)化,就必須突破電池能量密度的技術瓶頸。MIT研發(fā)的鈉空氣電池若能實現(xiàn)量產,將有望成為航空電動化的“燃料革命”:
· 飛得更遠:高能量密度意味著續(xù)航更長,飛行時間可顯著提升;
· 更低的成本:更輕的電池意味著飛機載重能力更強,運營成本也更低;
· 更安全:固態(tài)設計能降低電池起火風險,提高航空安全性。
同時,MIT團隊設計的這款鈉空氣電池副產物是氫氧化鈉(NaOH),它會吸收空氣中的CO生成碳酸氫鈉,這個過程相當于“被動式碳捕獲”:一邊發(fā)電,一邊“吃掉”二氧化碳。
3
誰在推動它?
據(jù)MIT Review報道,這項研究由MIT材料科學家蔣業(yè)明(Yet-Ming Chiang)教授領導,他曾創(chuàng)辦過A123 Systems、Form Energy等多家影響深遠的能源科技公司。為了加快商業(yè)化落地,這項鈉空氣電池技術已經(jīng)通過MIT孵化的初創(chuàng)公司 Propel Aero 啟動轉化進程,他們的首要目標是:
· 將電池尺寸縮小到“磚塊大小”
· 量產后能量密度穩(wěn)定達到1000 Wh/kg
· 在大型電動無人機、輕型飛行器等市場推廣
目前這項技術還處于研發(fā)階段,距離大規(guī)模商業(yè)應用還有距離。但正如蔣業(yè)明教授所言:“這項技術或許不會在明年實現(xiàn)飛行應用,但它展現(xiàn)了未來十年電動航空發(fā)展的重要潛力。”
原文標題 : 美國研發(fā)出顛覆性鈉空氣燃料電池,能量密度是現(xiàn)有電池的2-3倍
請輸入評論內容...
請輸入評論/評論長度6~500個字
最新活動更多
- 1 全球綠氨規(guī)劃產能已超4200萬噸,中國第一,澳洲第二,印度第三
- 2 近期中國電解槽市場有哪些新變化?
- 3 從部委文件看政策:氫基能源是國家接下來大力培育的新能源產業(yè)
- 4 綠色氫氨醇成氫能當紅炸子雞,后續(xù)預計還會有政策文件加持
- 5 國內綠氫制SAF項目技術呈現(xiàn)兩個階段特征
- 6 廣東殺瘋了!一周連收兩大氫能項目
- 7 除了鐵路內燃機車,還有一領域氫能也有大機會!
- 8 氫能行業(yè)2025年中期策略:船舶綠色燃料場景突破,看好綠氫運營及設備商
- 9 歐洲新國家補貼框架生效:歐洲綠色氫氨醇項目將迎來20-40%降本
- 10 從水到電,以質量為支點,撬動氫能未來!