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长沙理工大学师生研制新型电池

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-11  浏览次数:298
核心提示:8月10日,长沙市王家湾,长沙理工大学材料学院的学生正在组装镁空气电池。图/记者陈正青春是什么?对于长沙理工大学这群年轻人来
 8月10日,长沙市王家湾,长沙理工大学材料学院的学生正在组装镁空气电池。图/记者陈正

青春是什么?对于长沙理工大学这群年轻人来说,就是顶着高温,每天来回数十公里,双手沾染黑色的油渍,研究一块电池。

电池能做什么?加点水,它就能点亮LED灯,驱动一辆车等等。这块电池还能做什么?或许他们也不知道,也无法预估,正如他们未知的未来。

不过,不怕。毕竟,我们的理想是星辰大海。

记者范典 实习生韩雪 长沙报道

给电池“注水”,就能让一辆电瓶车跑300公里,听起来是不是有点酷?近日,长沙理工大学材料学院师生研制出一套镁空气电池,成功驱动一辆代步电瓶车“王家湾一号”。“我们不想只发表论文,要做些实际的应用才行。”团队带头人贺浩说。

组队 出于爱好和理想集结在一起

研制这款镁空气电池的团队来自长沙理工大学材料学院,团队带头人贺浩2016年从湖南大学博士毕业,目前在长沙理工大学当老师。“我觉得不应该只满足于发几篇论文,要做点应用才行。”贺浩介绍,因为自己求学时曾做过镁空气电池这方面的研究,觉得特别有意思,所以打算从这方面入手。

目前,电动汽车存在充电桩建设不完善、充电速度慢等难题,贺浩希望在镁空气电池上发力,设计一款即插即用的电池。

2016年下半年,贺浩召集一群学生组建了一个科研团队。他在长沙市王家湾租了套3层的民房,将房子作为“研发基地”。据介绍,这支十余人的团队中有研究生,也有本科生,其中大一新生就有4名。今年5月,大一新生朱焕文因其过硬的专业知识和创新力加入到团队中。“我喜欢研究。”朱焕文说,可能在其他人眼中,每天坐公交车从宿舍到王家湾研究电池是件很无聊的事,“但这是我的理想,而且能遇到一群志同道合的朋友,这很幸运。”

行动 顶着高温来回走30多公里

与常见的电池不同,镁空气电池的正极是空气电极、负极是金属镁板,往电池里注入盐水,空气负极产生的氢氧根与金属镁板发生化学反应,就能够产生电流。也就是说,镁空气电池不用充电就能产生电流。

但在科研界,镁空气电池并不新鲜。上世纪60年代,这种技术就已应用在军事领域,尤其是潜航器、鱼雷等武器。那么,这款电池如何应用在汽车上呢?这需要做个电池组。贺浩介绍,今年5月,他的团队开始一段“黑乎乎”的日子。团队成员熊银介绍,他们每天从17公里外的长沙理工大学来到王家湾的这个“研发基地”。不管男女,每个人的手都沾满了黑乎乎的油渍。“我们备了一根水管,实在太热了就在地上浇点水。”贺浩称,团队中的男生就住在楼上,女生往返于学校宿舍和王家湾,十几公里的路程,她们每天要顶着高温走两趟。

有辛苦就有收获。终于,他们组装了40个电池,能驱动一辆代步电瓶车行驶超300公里。

“电池就像个塑料小方盒。”贺浩介绍,团队的核心技术在于空气电极,这是镁空气电池的正极,由催化剂、粘结剂等材料制成。作为负极的镁板插在盒子中间,只需注入近300毫升的盐水,电池即可产生电流。如果将40个电池串联起来,就可以产生足以驱动电动车的电量。“可产生约18度电,能够驱动这辆车行驶超过300公里。”贺浩称。

下一步,他们将进一步完善动力电源,让镁空气电池真正走向生活。

小发明

殿堂级充电宝为8至10部手机充电

今年7月,贺浩团队的镁空气电池为一线抗洪工作人员提供不少便利。

由于抗洪工作人员需要24小时户外巡防,手机、手电筒常受断电困扰。为帮助防汛人员解决充电的问题,长沙理工大学材料学院党委副书记唐青、老师贺浩带领学生志愿者赶制了一批镁空气电池“超级手机充电站”和应急手电筒充电设备一套(提供220V交流电)。

相比常见的充电宝,贺浩团队赶制的充电宝要“强大”很多。这款充电宝不足2公斤,加入盐水就可以发电,同时为8至10部手机实现快速充电,一组金属镁板能满足近百部手机的电力需求。

除设计充电宝、电池组,在王家湾的研发基地,贺浩团队还在设计一款触水即可发亮的LED灯。这种LED灯只有两三厘米长,一头是LED灯,另一头则是电池。贺浩说,这种小灯尤其适合野外的夜晚照明,可当作临时用的手电。

“盐水的作用,是让电池导电性能更好,实际上这种电池沾水就能产生电流。”贺浩介绍,这种LED灯在晚上产生的亮度很高,可持续发光7到10天。

未来,贺浩打算制造上万个这样的LED灯,将这些设备捐献给红十字会,供他们在野外急救时使用。

记者 范典 实习生 韩雪

 
 
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