麻省理工学院的燃料电池可以为电动飞机提供动力
2025-06-11 newatlas
科学家们研发出了一种燃料电池系统,并表示,该系统最终将拥有足够的能量为支线电动飞机提供动力。他们表示,该技术单位重量的能量传输能力是锂离子电池的三倍以上。
该原型装置由麻省理工学院的蒋业明教授及其同事研发,由两个腔室组成,腔室之间由固体陶瓷电解质材料连接。燃料(即液态金属钠)位于其中一个腔室中,而另一个腔室中则充满湿润的空气。
简单来说,钠离子从一个腔室穿过电解质,进入另一个腔室。钠离子与空气接触后,会与气体中的氧气发生化学反应,产生电能。电极气室一侧的多孔电极有助于这一反应。
这一过程确实会产生副产品氧化钠,研究人员表示,当氧化钠从飞机尾气中排出时,它会吸收大气中多余的二氧化碳。
通过一系列级联反应,氧化钠最终会形成碳酸氢钠,也就是小苏打。蒋的团队表示,如果这种无毒化合物最终落入海洋,它能够降低海水的酸度,实际上有助于逆转温室气体带来的破坏性影响之一。
其理念是,在客机等大规模应用中,可以将多个钠空气燃料电池堆叠在一起。这种装置的能量密度约为每公斤1000瓦,足以满足区域客运航班的续航能力。
每次飞行后,只需更换装满液态钠金属的新电池盒,即可快速为电池“补充能量”。这一功能解决了之前开发的钠空气液流电池的一个问题,该电池虽然前景光明,但难以完全充电。
据报道,钠金属的生产应该不成问题,因为在含铅汽油时代,它曾作为燃料添加剂在全球范围内大规模生产。它利用的是广泛可用的廉价氯化钠盐,在98摄氏度(208华氏度)的温度下熔化成金属,略低于水的沸点。
虽然我们近期可能不会看到客机使用这项技术,但希望在一年内,一个“砖块大小”的1000瓦时演示燃料电池能够应用于无人机。这项技术正在通过麻省理工学院的衍生公司Propel Aero进行商业化。