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| 2014/09/30 09:10:30瀏覽13992｜回應0｜推薦6 | |
QUANT e-Sportlimousine 這輛性能堪比McLaren P1 的超級跑車，卻以不污染環境的鹽水為動力。這款概念車採「液流電池」使用了Flow Cell 流動電池技術，今年3月在日內瓦車展亮相後，日前更獲准在歐洲道路行駛。經道路測試後，生產前景看好。 由列支敦斯登「奈米液流電池」（NanoFlowcell）公司研發的QUANT e-Sportlimousine，車前有 2 個各 200 公升鹽水缸，啟動後，鹽水透過兩水缸中間薄膜交互流動，產生的電力透過液流電池儲存在超級電容器。水缸加滿水，一次可跑 400 至 600 公里。該公司宣稱，可儲存的電力，是同重量鋰電池 5 倍。 最高時速 380 公里。
如果電極與電解質溶液間沒有一個自發的氧化還原反應，在這種情況下，電解質就不會參與反應，此時負極（陽極）還是活潑金屬失電子（氧化反應），正極（陰極）就變成了 O2 得電子（還原反應）。例如銅和 NaCl 本身就不能反應，所以形成原電池時，NaCl 也不會參與反應，NaCl 就僅僅起一個導電的作用 。 如果電極與電解質溶液間存在一個自發的氧化還原反應（就是在一般條件下，未形成原電池時就能發生的氧化還原反應），在這種情況下，電解質就要參與反應，負極是活潑金屬失電子，正極是電解質的陽離子得電子。例如汽車的電瓶大部分是鉛酸蓄電池，電解液主要是硫酸，它的作用是和極板的鉛發生可逆化學反應，將化學能轉變為電能的。
當電池連接電路後，鋅電極 (陽極) 發生以下的氧化反應： Zn (s)-→ Zn2+ (aq) + 2 e- 銅電極 (陰極) 則發生以下的還原反應： Cu2+ (aq) + 2 e- → Cu (s) 因此整體的化學反應是 Zn (s) + Cu2+ (aq)-→ Zn2+ (aq) + Cu (s) 當電池運作時，鋅電極漸漸溶解，變成鋅離子，而銅離子則變成固態的銅，積聚在銅電極上，使電極變厚。硫酸鋅溶液中的鋅離子和銅電極上的銅並沒有參與化學反應。電池運作一段時間後，硫酸鋅溶液中的鋅離子濃度增加，而硫酸銅溶液中的銅離子濃度減少，使電流下降。同理乾電池也是類似運作原理，只是將電解液改成糊狀物而已。 至於常用於 3C 產品的鋰離子電池，是以金屬鋰作為負極材料，至於正極材料的選擇有很多，目前主流產品多採用鋰鐵磷酸鹽。電解液則採鋰鹽，如高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4) 溶於有機溶劑，如乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二乙基碳酸酯等製成。 所以目前，我們用的絕大部分電池都來自於一個古老的模型——公元1800年的原電池。只是近 300 年來，人們不斷尋找正極和負極材料，提升能量密度，但無論是乾電池、鎳鎘電池還是流行的鋰電池，都是材料的升級。原理和300 多年前的電池基本類似。只是這種電池對活性物質的利用率很低，能夠產生電能的物質被包裹在必須的非活性物質之中。這些非活性物質往往價格不菲，而且降低了活性物質的利用率。現在的電池中，50%的活性物質能被利用，效率就算不低了。 燃料電池
這種發電方式雖說不靠活性金屬，但是所使用鉑觸媒，卻佔電池組成本的四成。如何能將足夠的氫弄上車也是一個很大的問題，如果想達到消費者所要求的行車里程數。640 公里左右的路程，則需 5~7 公斤的氫，但是當今燃料電池原型車卻只能承載 2.5 ~ 3.5 公斤。 液流電池
估計 QUANT e-Sportlimousine 所使用的應該就是屬於這類的電池，但是液流電池的主要缺點是體積往往極為龐大，不適用於行動裝置或汽車使用，因此雖然發展的早，卻ㄧ直沒有開花結果。所以網上有人質疑 NanoFlowcell AG 公司公布的數據不真實，是在吹牛忽悠。因為 NanoFlowcell AG 公司要是真的做到這種水平的話，首先關注的不應該是汽車行業，而是軍事用途。這玩意要是裝到柴電潛艇裡面，戰斗力和水下巡航都會大增。 結語 從前一篇『空氣汽車』一文中可以知道，很多類似這種環保科技，目前來看總是噱頭大過於實際。但是透過科學家的努力，我相信總有達成目標的一天！只是這些媒體報導的時候可不可以先做點功課呢？比方說『920匹馬力超跑 加鹽水跑600公里』真的很容易讓人誤會這車只要加一般的鹽水就可以跑呢？如果真的是這樣，還要核電廠幹嘛？ 解釋名詞 電解質 1、可以離解成帶電荷離子的物質,就是電解質。強電解質指在溶液中能完全離解的物質。無機酸或鹼屬於這一類,如鹽酸:HCl→H++Cl-。弱電解質指在溶液中能部分離解的物質。有機酸或鹼屬於這一類。如碳酸溶液中有未經離解的碳酸分子、氫離子及碳酸氫根離子三者同時並存。 2、 一種物質本身帶有電荷以離子形式存在。當溶液兩側接通直流電,該物質將被電解產生性質不同的另一物質,這種物質稱為電解質。如機體內Na+、K+、Cl-、HCO3-、Mg++、Ca++等。它們起著調節體液酸鹼平衡,滲透壓等各種功能。 3、在水溶液中或在熔融狀態下能導電的化合物,如酸類、鹼類及鹽類等。電解質由於能電離成離子,故能導電。電離度大的稱強電解質,電離度小的稱弱電解質(見電離度)。電解質的水溶液叫電解質溶液。海水就是一個天然的電解質溶液 4、化學元素上把溶解於水後能導電的物質稱為電解質,如氯化鈉、鹽酸、氯化鋅、硫酸鈉等等.把溶解於水後不能導電的物質稱為非電解質,如葡萄搪、酒精、醋酸等等.電解質能夠導電是因為電解質中含有能自由流動的帶點物體 不同的電池電解液密度不一樣，像汽車電瓶應該加密度是1.28的硫酸，電動車電瓶密度是1.33的硫酸。 如果電池當中的酸濃度過高，會導致一下幾個現象產生。 1.電池比較有勁，跑的稍微遠一些。 2.電池靜止電壓高，放電平台高。 3.充電不容易充滿，容易硫化。 4.電池壞的快，用不久。 綜合來講，不要對電池裡加濃度高的酸，那樣弊大於利！ 參考連結
鹽水也能當燃料燒！？ |
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| ( 知識學習｜科學百科 ) |
ㄧ則新聞 
看完新聞後感覺非常新鮮，如果按照能量守恆定律，如果鹽水中沒有用某種方式注入能量，又或內含化學能？基本上我並不相信可以產生電流！？所以我上網查了一下似乎目前沒有一項技術可以單純用鹽水發電的。比方說傳統的伏打電池利用正負極不同的金屬釋放電子能力(活性)不同來產生所謂的電位差，而此時電池電解液所扮演的角色除了負責傳遞電子外，還扮演電極物質掙脫到溶液中的工作，從而保證電壓的穩定。
具體我們以伽伐尼電池來說明，伽伐尼電池可分為兩部份，由滲水的薄膜或鹽橋相連。薄膜或鹽橋容許硫酸離子從一邊流動到另一邊，平衡電荷，但同時可使兩邊的銅離子和鋅離子分開。
燃料電池的運作方式與電瓶相似。只要持續供給氫氣( 或天然氣)與氧氣，燃料電池就能一直發電。左圖為質子交換膜（PEM）燃料電池之示意圖，由兩片薄的多孔電極構成陽極與陰極，兩極之間以固態聚合物隔膜電解質隔離。每片電極的其中一面鍍有觸媒，以鉑為主成份。氫原子進入電池後，經陽極觸媒分解為電子與質子。電子沿著外部電路流動，供電給驅動馬達。質子同時透過隔膜抵達陰極。陰極側的觸媒則將質子及回流的電子，與空氣中的氧結合而生成水與熱。欲提高電壓，則將多組電池集結成電池組即可。
另外一種不靠活性金屬來發電的電池，稱之為電化學液流電池（electrochemical flow cell）一般稱為氧化還原液流電池（flow redox cell 或者 redox flow cell）是一種新型的大型電化學儲能裝置，正負極如果全使用釩鹽溶液的則稱之為全釩液流電池,簡稱釩電池 .其荷電狀態 100% 時電池的開路電壓可達 1.5 V.。在這個系統中，通常包含兩個容器，其中儲存著液體化學溶劑，形成兩個次系統。這兩個次系統間的連接部份，為發電區，以一個薄膜隔開。這兩種化學溶劑，由它們所在容器，流動到發電區，隔著薄膜，產生離子交換，透過這種方式來進行放電或儲電。
