美研制出直徑三毫米迄今最小燃料電池

最小燃料電池直徑只有3毫米

　　新浪科技訊 北京時間1月13日消息，據英國《新科學家》雜志網站報道，美國科學家最近成功地研制出了迄今世界上最小的燃料電池，這種電池的直徑只有3毫米，可以產生0.7伏的電壓并能持續供電30個小時。

　　美國伊利諾伊大學厄本那-香檳分校薩耶德-默哈達姆等科學家提出了一種新型的微燃料電池設計方案。這種微燃料電池可以在不消耗電能的情況下發電。新型電池由四個部分組成。上層是一個蓄水池，下層是一個裝有金屬氫化物的燃料膛，中間以一層薄膜隔開。在金屬氫化物的燃料膛下方，還有一組電極。薄膜上有許多小孔，使得蓄水池中的水分子可以以水蒸氣的形式進入燃料膛。水分子進入燃料膛后，與金屬氫化物發生化學反應并產生氫氣。氫氣隨之會充滿整個燃料膛，并向上沖擊薄膜，阻止水流繼續流入。然后，氫氣會在燃料膛下層的電極處發生化學反應，形成電流。隨著化學反應的進行，燃料膛內氫氣會逐漸減少，氣壓下降，蓄水池中的水蒸氣會再次進入開始下一輪化學反應。

　　新電池體積非常小，規模為3×3×1毫米，且沒有重力，其表現張力可以控制水流。這意味著，即使處于移動或旋轉狀態下，這種電池也能夠很好地工作，因此它最適合應用于一些便攜式小電器。最初，這種電池可以產生0.7伏電壓和0.1毫安電流，電池燃料可以持續30小時左右。現在，默哈達姆的最新產品，在電壓仍為大約0.7伏的情況下，已經可以產生1毫安電流。當然，這種電壓和電流仍然無法驅動移動電話，但足以為一些簡單的電子系統提供電能。

　　法國里爾大學微燃料電池專家史蒂夫-阿斯科特認為，雖然這種體積僅為9立方毫米的電池比較小，但其能量仍然不足以投入實際應用。阿斯科特曾經利用甲醇作為燃料研制出一種微燃料電池，其容量是默哈達姆電池的3倍，其能量密度大約為默哈達姆電池的10倍。但是，默哈達姆研究團隊科學家馬克-香農指出，這兩款產品不能直接對比。大多數燃料電池都是依靠外部燃料，而默哈達姆電池采用的是其內部燃料。

　　燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被奇妙地生產出來。它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能“儲電”而是一個“發電廠”。科學家們1839年首次提出了燃料電池的概念，至今已經發展了一百余年的歷史。燃料電池十分復雜，涉及化學熱力學、電化學、電催化、材料科學、電力系統及自動控制等學科的有關理論，具有發電效率高、環境污染少等優點。在太空飛行中，燃料電池實質上是以控制氫彈爆炸的觀念進行設計的，太空船上的燃料電池是用來聚集星際旅行之間的氫氣所產生的能量之用。太空船的太陽能板所聚集的電磁和太陽能將會轉換成電能，而電能會用來慢慢地將存放在燃料電池內的氫置換成燃料。