澳大利亞開發出比鋰電池能量密度更高的質子液流電池系統
市場上已經有很多氫燃料動力鋰電池汽車，但澳大利亞皇家墨爾本理工學院的研究人員提出了“質子液流電池”的概念。 如果該技術能夠普及，就可以擴大氫基動力能源系統的覆蓋範圍，使其成為鋰離子電池的潛在替代品。儲能電池成本，當然不同於傳統氫動力系統的生產、儲存和回收氫氣，質子流裝置更像傳統意義上的電池。

JohnAndrews副教授和他的“質子液流電池系統”概念原型初步驗證

傳統系統電解水並分離氫和氧，然後將它們儲存在燃料動力鋰電池的兩端。 當電即將出現時，氫氣和氧氣被送到電解槽進行化學反應。

然而，質子液流電池的運行方式不同——因為它在可逆質子交換膜（PEM）燃料動力鋰電池上集成了金屬氫化物存儲電極。

該原型設備的尺寸為 65x65x9 mm

該項目的首席研究員、皇家墨爾本理工大學 (RMIT) 航空航天工程學院機械與製造工程系副教授 John Andrews 表示，“創新的關鍵在於可逆燃料動力鋰帶有集成存儲電極的電池。 我們已經完全消除了質子到氣體的過程。 整個過程，讓氫氣直接進入固態存儲。”

轉換系統將電能儲存在氫氣上，然後“再生”電能

充電過程不包括將水分解成氫和氧並儲存氫的過程。 在這個概念系統中，電池分解水產生質子（氫離子），然後在燃料動力鋰電池的電極上結合電子和金屬粒子。

電池儲能係統設計

最終，能量以固體金屬氫化物的形式儲存。 在相反的過程中，它可以產生電（和水）並將質子與空氣中的氧氣結合（產生水）。

集成固體質子存儲電極的“可逆燃料動力鋰電池”（X代表與氫結合的固體金屬原子）

安德魯教授說：“因為在充電模式下只有水流動——在放電模式下只有空氣流動——我們稱這個新系統為質子液流電池。 與鋰離子電池相比，質子電池要經濟得多——因為鋰需要從相對稀缺的礦物、鹽水或粘土等資源中開採。”

液流電池儲能

研究人員表示，原則上質子液流電池的能效可以與鋰離子電池相媲美，但能量密度要大得多。 安德魯教授說，“初步的實驗結果令人興奮，但在投入商業使用之前還有很多研發工作要做。”

該團隊已經構建了一個尺寸僅為 65x65x9 毫米（2.5×2.5×0.3 英寸）的初步概念驗證原型，並將其發表在《國際氫能》雜誌上。