质子电池可提供锂离子替代品

新的实验质子电池能够实现与市售锂离子电池相当的有前途的能量密度。传统的质子交换膜(PEM)氢燃料电池使用铂催化剂将来自大气的气态氢和氧结合，产生电，水蒸气和热量。然而，生产，运输和储存氢气已被证明是在主流运输部门采用燃料电池的道路上的减速带。

澳大利亚墨尔本皇家理工大学宣布推出一种新的“质子电池”，通过在电池内部从水和电产生氢离子(使用催化剂)并在充电过程中将它们存储在特殊电极中来消除这些速度颠簸。在放电期间，氢离子从存储电极释放并与氧结合形成水并发电。新型实验质子电池的能量密度与当今市售的锂离子电池相当。

以前，RMIT的John Andrews教授在2014年提出了一种新型电池，它是氢燃料电池和传统电池的一部分，安德鲁斯称他的发明是一种“质子流电池”，并构建了一个工作原型电池，证明了这一概念。但是他使用的金属氢化物导致了一个低可再充电性的电池和含有稀土元素的氢化物，这些元素既沉重又昂贵。

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在最新版本中，现在称为质子电池，由酚醛树脂制成的多孔活性炭电极取代2014版的金属氢化物作为储氢电极 - 新版本更便宜，更轻，性能更好。

最新的研究工作发表在国际氢能源杂志上，据报道，新的碳电极在燃料电池中能够以充电模式储存近1%(重量)的氢气并释放0.8%(按重量计)供电方式。产生的电压为1.2伏。

“未来的工作现在将集中在通过使用原子级薄层碳基材料(如石墨烯)来进一步提高性能和能量密度，质子电池的目标与锂离子电池真正具有竞争力，”安德鲁斯说。 RMIT新闻稿。

有人担心，未来用于电动汽车和电网存储的锂离子电池的生产可能受到锂和其制造中使用的钴等金属的可用性的限制。虽然RMIT描述的质子电池使用少量的铂作为催化剂(如同燃料电池一样)，但是剩余的材料具有相对低的成本并且容易获得。如果质子电池可以产生与当前锂电池技术相同的结果，它可能是一个竞争者。

与此同时，从小型实验电池判断电池技术的潜在性能可能会产生误导，质子电池的商业化似乎还有很长的路要走。但是使用较低成本，易于获得的碳来储存氢离子仍然是一个突破和有希望的步骤。

高级编辑凯文克莱门斯30多年来一直在撰写有关能源，汽车和交通主题的文章。他在他的工作室里建立了几个关于电动摩托车的世界陆地速度记录。