無膜氫溴儲能系統的大膽創新

　　麻省理工學院機械工程系的研究人員產生了一個大膽又新穎的想法，就是能否綜合無膜儲能系統和氫溴化學性質的各自優勢，把兩個有局限的系統放在一起，獲得比任何一個單獨系統要好的結果。這一方法有望擺脫隔離膜阻礙燃料電池發展的弊端，同時還可以取代傳統的無膜氧基電池表現不佳的缺點。

　　氫溴反應有一個最大的特點就是其反應的可逆性。通常無膜燃料電池進去的反應物和出來的產品是不同的，因此這些系統通常是“直流”燃料電池，需要不斷輸入新鮮的反應物。氫溴化學反應的產品是電解質。電解液輸回電池，從外部充電，可形成溴和氫分子，從而達到充電的效果。這樣就可以形成一個“閉環”模式，使無膜充電電池成為可能。

　　麻省理工學院設計的最新氫溴電化學儲能系統的頂部是一種含有少量鉑(Pt)催化劑的多孔陽極，底部是固體石墨陰極。陽極和陰極之間流動著電解液氫溴酸，含有帶負電荷的溴離子和帶正電的氫離子。

　　在放電模式下，氫溴酸電解質從左側進入主通道，在電極之間流動，底部的多孔陽極金屬網阻止電解液滲透。氫氣從頂部進入，同時，氫溴酸以及少量的中性分子溴通過一個單獨的通道進入。在陽極，鉑催化分解氫氣，形成帶正電的氫離子和帶負電荷的電子，然后通過不同的路徑移動到陰極。氫離子通過電解液，而電子經外部電路流出，提供電能。在陰極，溴吸收電子，成為帶負電荷的離子。帶負電的溴離子與帶正電的氫離子形成氫溴酸電解液。在充電過程中，氫溴酸回注到電池，氫離子回到正極，形成氫氣，分子溴則在陽極生成。

　　依靠層流技術的關鍵是防止反應物達到“錯誤”的電極。這種現象稱為交叉，可對陽極催化劑造成損害。在新設計中,金屬網可使氫氣進入電解液。