澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT）大学的研究人员首次展示了具有碳基电极的小型“质子电池”的技术可行性。可再充电质子电池是环保的，并且具有进一步发展的潜力。它能够存储比当前可用的锂离子电池更多的能量，并且比氢燃料电池和锂离子更经济。相关研究发表在近期的《International Journal of Hydrogen Energy》上。
　　这种电池的潜在应用包括家用太阳能光伏板的电力储存。通过一些改进和扩大规模，质子电池技术还可用于中等规模的电网存储以及为电动汽车供电。

　　质子电池使用碳电极作为储氢材料，再加上可逆燃料电池以产生电能。碳是质子电池使用的主要资源，与金属贮氢合金和可充电锂离子电池所需的锂相比，碳储量丰富、价格低廉。在充电过程中，电极中的碳与质子结合在一起，这些质子是在电源电子的帮助下分裂水产生的。质子再次释放，通过可逆的燃料电池，与空气中的氧气形成水，产生动力。与化石燃料不同的是，碳在燃烧过程中不会燃烧，也不会导致排放。
　　研究人员的实验表明，他们的小型质子电池其内部活跃面积仅为5.5平方厘米(小于20美分硬币)，在电池被优化之前其单位质量的能量已经能够与市面上可用的锂离子电池相同。未来的工作重点将是通过使用石墨烯等原子薄层状碳基材料，进一步提高性能和能量密度，目标是研制出一种与锂离子电池有真正竞争力的质子电池。
　　大约在2014年前后，RMIT团队已经发现，具有用于储存氢的金属合金电极的质子电池可以工作，但其可逆性和可再充电性太低。此外，所使用的合金中含有稀土元素，因此它既重又昂贵。
　　最新的实验结果表明，用酚醛树脂制成的多孔活性炭电极能在电极中储存约1wt%的氢。即使质子电池远没有被优化,每单位质量的能量已经可以与市售的锂离子电池相媲美，最大电池电压是1.2伏。

参考来源：澳大利亚皇家墨尔本理工大学

文献链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319918302714

来源：智识咨询