太阳能电池、燃料电池以及热电池是现在比较有名的几种电池,但加水电池你有没有听说过?
(资料图片仅供参考)
这款电池在不需要充电的情况下,就能加水放电,效果堪比永动机。最关键的是,将这款电池带到野外后,无论加什么水,只要是液体,电池就能发电。情况真的是这样吗?
受救援险些失败启发,他决定研发水电池
2021年,来自湖南的易祖成团队,开发了一款新型水电池。根据易祖成的介绍,在这款水电池中,水的作用只是充当一种介质。至于真正的发电来源,主要是电池中的电解质粉末。
这些电解质粉末在遇到水之后,立马就能溶解成电解液。当电子和离子在容器中流动起来后,电流就慢慢产生了。
因为这项成就,易祖成的团队一夜爆火,很多人纷纷邀请易祖成团队讲解这个电池的妙处。易祖成在受到这些公司的邀约后,开始讲起了自己曾经的故事。
几年前,易祖成那时候还是一名大学生。有一天,他在电视上看到一支救援队伍在深山里救人。由于空气潮湿,救援时间过长,以至于救援队的各项设备全部断电。
无奈之下,救援队只能先行退出救援任务,等到新设备运过来后,才能重新开展救援.于是乎,一场本应该在2天内解决的救援任务,硬生生拖到了5天。好在最后被救人员都脱离了险境,不然的话,后果不堪设想。
易祖成在看到这则新闻后,万般感慨。他认为救援任务之所以遇到阻碍,主要就是因为救援队的电池不给力。 这些电池全部都是铅蓄电池,放到那种深山老林之后,性能自然会大打折扣 。假如救援队能够有那种 抗潮湿抗腐蚀 的电池,说不定就能轻而易举的完成救援任务了。
恰巧易祖成本人也是化学专业毕业的,所以他在经过一番思考后,决定亲自造出一款可以在野外使用的电池。在此之后,易祖成便开始查阅各种资料,以求得一个最佳的电池模板。
根据易祖成的分析,他认为只有水电池能够胜任这项工作。因为水电池不仅安全性高,材料环保。最关键的是,这种电池不需要充放电,直接放水就可以来电了。就这样,易祖成把电池的设计方向定位在了水电池上面。
遇到的瓶颈
确定好目标后,易祖成便开始干活了。他先是把目前市面上的几款老式水电池买过来,试图摸清楚这些水电池的优缺利弊。易祖成发现,这些水电池的缺点都很明显。无非就是两点:电力太低,以及续航时间短。
当然了,水电池也不是没有优点。它的优点就是抗击打能力强,无论遭到什么样的攻击,水电池都能安然无恙。只不过,相比于水电池的缺点而言,它的优点实在不值一提。毕竟电池最重要的作用就是供电,如果这个问题不解决的话,水电池也只个半成品而已。
所以接下来易祖成要做的,就是解决水电池电力不足以及续航时间短的问题。在实验室里,易祖成测试了数十种电池材料,但都无一例外的失败了。每次水电池供电的那个小灯泡,刚亮一会儿就黑掉了,最长的续航时间不超过2分钟。
而且在实验过程中,小灯泡忽闪忽闪的,很不稳定。这就说明水电池的电力不足,根本无法承担起小灯泡的供电。如果连小灯泡都供应不了,更别提其他大型设备了。
大学同学的助力
为了解决这个问题,易祖成找到了他的大学同学王庆。王庆是一位化学博士,目前在一家化工厂担任研发岗位。由于王庆研究的领域就是电池开发,所以易祖成找他来帮忙最合适了。
王庆不愧是专业人才,一出手就找到了问题的关键所在。水电池之所以不稳定,主要就是电池中的金属材料与试剂接触不良所致。只有选择一款导电性极强的金属材料,才能扩大水电池的电流输送。
找到问题的关键所在后,易祖成和王庆便开始投入到高性能导电金属材料的研制进程当中。两人前前后后一共合成了上百种金属材料,终于,在某一天,王庆发现了一种新型合成铝的材料最适合用来造电池。
随后两人将这种材料进行优化,然后装载在电池里面。果不其然,实验结果验证了王庆的想法。电流持续稳定的输出,小灯泡再也不闪烁了。
当电力输送的问题解决以后,接下来就是续航的问题了。当时易祖成实验室中的各种水电池,续航时间都不超过5分钟。最持久的一款电池,续航时间也才4分多钟,根本不足以充当野外求生的电池。所以不解决水电池的续航问题,这款电池就永远无法得到认可。
于是乎,两人又继续投入到水电池的续航问题上。王庆发现,水电池之所以续航能力不足,主要就是因为电解液中的离子浓度太低,稍微消耗一点,这些电量就没了。所以要想延长水电池的续航时间,只能增加电解液中的离子浓度。
在确定了方向以后,王庆和易祖成便把工作重心放在了电解质的研发上面。两人前前后后一共进行了数百次实验,终于研发出了一种特殊的电解质粉末。这种电解质粉末可以放在小布包里面,只要一遇到水,这些电解质粉末就能溶解成电解液,然后就能持续放电工作了。
由于王庆在这种电解质粉末中加入了许多配方,所以电解液的放电时间极其长。根据易祖成等人的测试, 这款水电池的持续放电时间长达170个小时,也就是7天时间左右 。这对于一项救援任务而言,可谓是绰绰有余。
水电池的优势
当水电池研发成功以后,易祖成便开始大力推销自己的水电池了。根据易祖成的描述,这款新研制的水电池,不仅 电力充足,续航时间长 ,它还能 抵抗许多剧烈的外部冲击 。
在针刺实验当中,一根钢针狠狠的插入到水电池中,水电池却没有任何反应。在高空坠落实验中,实验人员将水电池从百米高空扔下来,水电池也没有出现爆炸的现象。
除了可以抵抗剧烈冲击波以外,水电池的温度适应范围也很广泛。一款新式水电池可以在零下40度至零上80度的温度区域内工作,其性能丝毫不受影响。
根据易祖成的解释,这款水电池之所以耐受能力如此强,主要也是因为它的粉末特性所致。如果是一般的电池,在遇到高压高热的环境以后,电池中的电流会出现短路,能量会极速膨胀。如果稍微抵达一个临界点,就会使电池爆炸。
但水电池不会,在没有水的时候,水电池仅仅只是一包粉末,里面根本就没有电流。所以无论环境多么恶劣,都无法激发出电池的爆炸属性,这就是水电池的优势所在。
除了安全性强以外,水电池还有一个优点,那就是价格比较亲民。根据易祖成的介绍,同等电量的水电池,制造成本仅仅只有蓄电池的三分之一。
水电池之所以这么廉价,主要也是因为这款电池的制造材料比较新颖。它采用的是淀粉塑料这种可降解的材料,一般来讲,像这种橡胶态的共聚物,在各大化工厂唾手可得。只需要稍微调配一下,就能造出水电池的整体结构。所以在省钱这方面,水电池完胜。
此外,在环保方面,水电池也是略胜一筹。刚才也讲过了,水电池的制造材料是一种可降解塑料。所以就算将其抛弃在野外,它也能随着时间的推移,慢慢回归大自然,丝毫不会对环境造成危害。
所以说,水电池的问世,势必会带来一场环保电池革命。到时候无数野外求生的爱好者,都会选择使用水电池作为自己的能源储备,相关救援队伍也会将水电池作为队伍中的电池标配。毕竟像这种又便宜又省事儿的电池,谁不爱呢?
可以说,新型水电池的出现,或将改变人们的用电方式。人们不需要再受到电池充放电的限制,只需要用一包水,就能激活一颗强悍的电池。像这种简单便捷又高效的电池,应该得到大力推广。希望易祖成团队能在接下来的日子里,继续研制出更多的新型水电池吧。