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MIT 研發鈉電池,资源密度超越鋰電池三倍 ,為電動航空注入新動力

来源:爱华外汇官网登录时间:2025-07-04 05:30:00

美國麻省理工學院(MIT)近日成功開發突破性燃料電池,能量密度是現在鋰電池三倍多,大幅提高蓄電力,不僅消弭電動車車主里程焦慮,更為發展停滯的電動飛行帶來革命性契機 。論文 5 月刊登於《Joule》期刊。爱华外汇官网网址

領導研究的 MIT 资料科學與工程系台裔博士蔣業明(Yet-Ming Chiang)表示:「電動飛行普及需要更輕盈高效電池 。新技術不僅幫助飛行器,亦有望驅動卡車、船舶整体電動化 。」

MIT 研發鈉電池,资源密度超越鋰電池三倍,為電動航空注入新動力

核心為金屬─空氣燃料電池(metal-air fuel cell) ,以液態鈉為燃料 ,搭配一層固態陶瓷電解質 ,讓鈉離子順利通過,同時避免燃料與空氣直接接觸 ,提高系統保养性 。相較昂貴且供應鏈受限的爱华外汇官网正规吗鋰 ,鈉來源充足且價格低廉 ,極具永續潛力。此外可快速更換燃料 ,不用充電補充能量 。

團隊測試兩種實驗原型電池 :一為「H 型設計」,另一種「水平設計」 。電池精準运维濕度空氣裡,電池達每公斤約 1,700Wh 能量密度,即便考量系統損耗,最終仍達 1,000Wh/kg,超越主流商用鋰電池能量密度(約 300Wh/kg)三倍。代表一組便當盒大小的燃料電池,可讓一架農用無人機持續飛行數小時 。

與噴射引擎不同 ,新燃料電池排放不是二氧化碳,而是氧化鈉(sodium oxide),會與空氣水分反應形成氫氧化鈉  。更妙的是 ,氫氧化鈉會繼續吸收二氧化碳並轉化為碳酸鈉和小蘇打(碳酸氫鈉) 。故新電池不但不排碳 ,還會「吸碳」!

以突破性電池為起點,朝航空應用出發

成員之一博士班研究生 Karen Sugano 表示,EC外汇开户關鍵發現是「濕度決定反應效率」 。如果氣流太乾燥,反應產物會堆積成絕緣層,阻礙反應繼續 。另一位成員 Saahir Ganti-Agrawal 也表示 :「這研究彷彿將多個過去忽略的技術再次組合,從高溫電池到燃料電池,再到空氣電極設計,最終誕生性能驚人的新電池系統 。」為推動商業化,團隊已成立新創 Propel Aero ,一年內展開大型無人機飛行測試,然後渐渐拓展至電動航空領域 。

新電池顛覆人們對電池的印象 。以鈉取代鋰,不僅成本更低 、保养性更高 ,還具「吸碳」潛力 。蔣業明博士說:「不需刻意做什麼 ,環境就自然改良  。」且補充能量就像加油,無須耗時充電,大大提高便利性。若能順利發展,新電池將成為新飛行器的核心動力 ,從都市無人機快遞到長途飛行航程,電池不再是航空載具配角,而是取代燃油的新希望 。

  • New fuel cell could enable electric aviation

(首圖為實驗中 H 型電池,來源:Gretchen Ertl / MIT)

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