美國麻省理工學(xué)院(MIT)終于研究出既便宜又高效的可循環(huán)使用液流電池，可以儲(chǔ)存間歇性能源，比如太陽能、風(fēng)能，發(fā)電量是大部分鋰離子電池的10倍。那么究竟什么是液流電池呢?它是一種通過兩種帶有相反電荷(電解質(zhì))的液體交換離子，然后直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的可循環(huán)使用電池。

什么是液流電池?

液流電池是一種可重復(fù)充電電池，兩種有著相反電荷(電解質(zhì))的液體在那交換離子，然后將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。

之前通常有一層薄膜讓電解質(zhì)分開，讓他們交換離子的時(shí)候兩種液體不混合。但往往使用的電解質(zhì)成本不高，它們卻要侵蝕價(jià)格并不便宜的薄膜，這也就大大縮短了電池的壽命。所以研究人員實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最好辦法就是直接撤掉薄膜的使用。

為了讓兩種液體不會(huì)混合在一起，研究人員采用了液流體動(dòng)力學(xué)中的層液流技術(shù)將它們放置在容器中。電解質(zhì)存儲(chǔ)會(huì)跟電池本身分開，有兩個(gè)槽裝著電解質(zhì)，這意味著電池的大小可以輕易控制，只要改變槽的大小就可改變電池的尺寸。發(fā)電量也會(huì)從幾千萬到幾兆瓦不等。

除了尺寸可調(diào)節(jié)，液流電池還有更多的好處：可以閑置很長一段時(shí)間不失去電荷、響應(yīng)時(shí)間快、通過更換電解液可以很快地充電和放電因?yàn)檫@個(gè)，前幾年便有人推崇這個(gè)應(yīng)該用來給電動(dòng)汽車的快速充電。另一方面，液流電池比普通電池更復(fù)雜，每一個(gè)都要自己的泵和傳感器系統(tǒng)。而且能量密度比一般的鋰離子電池要低。

這是屬于未來的電池

現(xiàn)在MIT給液流電池發(fā)展在性能和成本方面做了一個(gè)很好的平衡，使用的電解質(zhì)不貴，代替了之前昂貴的薄膜、解決了電池壽命短的缺點(diǎn)。MIT實(shí)驗(yàn)室的電池原型使用的是液流體動(dòng)力學(xué)中稱為層流的奇怪現(xiàn)象：當(dāng)兩種液體保持足夠低的速度，其它條件都滿足，兩種電解質(zhì)不會(huì)混合，從而使得薄膜多余。

液流電池可以出現(xiàn)每平方厘米0.795瓦的電力，發(fā)電量是其他薄膜電池設(shè)計(jì)系統(tǒng)的3倍，是普通鋰離子電池的10倍。

之前相關(guān)團(tuán)隊(duì)也有涉及薄膜電池系統(tǒng)，但這是第一個(gè)可以自動(dòng)放電和充電的節(jié)能電池，而且這個(gè)設(shè)備的放大版本經(jīng)真正帶來影響力，它可以以每千瓦時(shí)只需100美元。另外有個(gè)好處是，這個(gè)技術(shù)可用在可再生能源的存儲(chǔ)，因?yàn)殛柟夂惋L(fēng)在短時(shí)間內(nèi)可以看做是無限的，所以可以存儲(chǔ)大量的清潔能源作為備用。這以后將有望無間歇地轉(zhuǎn)化太陽能和風(fēng)能，變成我們電動(dòng)汽車的最佳能源之選。