电池发明了120年

20世纪初，托马斯·爱迪生（Thomas Edison）发明了一种电池，这种电池具有独特的产生氢气的怪癖。现在，在120年后，电池开始崭露头角。

沿着新泽西州西奥兰治的碎石路行驶时，一辆电动汽车被行人赶来，其中有些明显地被车内宽敞的内部空间惊呆了。它的行驶速度是它所超越的传统车辆的两倍，从而激起了灰尘，这可能使马的鼻子发痒，使马车在街上稳步拉动。

那是在1900年代初期，这辆特殊汽车的司机是托马斯·爱迪生（Thomas Edison）。尽管电动车在附近不是什么新鲜事物，但大多数都依靠笨重的铅酸电池。爱迪生为他的汽车配备了一种新型电池，他希望不久后就能为全国的汽车供电：镍铁电池。在瑞典发明家恩斯特·瓦尔德玛·荣纳（Ernst Waldemar Jungner）的工作基础上，爱迪生（Edison）于1899年首次为镍铁电池申请了专利，他试图改进用于汽车的电池。

爱迪生声称镍铁电池的弹性极强，充电速度是铅酸电池的两倍。他甚至与福特汽车（Ford Motors）达成协议，共同生产这款据称效率更高的电动汽车。

但是镍铁电池确实有一些问题需要解决。它比更广泛使用的铅酸电池更大，并且价格更高。另外，在充电时会释放出氢，这被认为是令人讨厌的事，并且可能很危险。

不幸的是，当爱迪生拥有更精致的原型时，电动汽车正在逐渐淘汰，而倾向于使用化石燃料驱动的汽车，该汽车在加油或充电之前可以行驶更长的距离。爱迪生（Edison）与福特汽车（Ford Motors）的交易被甩在了一边，尽管他的电池仍被用于某些特定领域，例如铁路信号系统，但其体积并不大。

但是一个多世纪以后，工程师们会在原石上重新发现镍铁电池，就像钻石一样。现在正在对其进行研究，以应对可再生能源的长期挑战：消除风能和太阳能等清洁能源的间歇性问题。曾经被认为是令人担忧的副产品的氢气可能成为这些电池最有用的东西之一。

快进到2010年代中期，荷兰代尔夫特理工大学的一个研究小组偶然发现了一种基于产生的氢的镍铁电池的使用情况。当电池在充电时通过电池时，它会发生化学反应，释放出氢气和氧气。研究小组认为该反应使人联想到用于从水中释放氢的反应，即电解。

＆＃34;在我看来化学是一样的，＆＃34;代尔夫特大学研究小组负责人福克·穆尔德（Fokko Mulder）说。这种分解水的反应是产生氢气用作燃料的一种方法，并且如果驱动该反应的能量来自可再生能源，那么它也是一种完全清洁的燃料。

尽管穆德和他的团队知道镍铁电池的电极能够分解水，但他们惊讶地发现电极开始具有比生产氢之前更高的能量存储。换句话说，当它也用作电解槽时，它成为更好的电池。他们还惊讶地发现电极能够很好地保持电解状态，从而过度消耗电量并降解更传统的电池。 ＆＃34;当然，我们很满足于在所有这些过程中能源效率似乎都不错，＆＃34; Mulder说，达到80-90％的水平。

Mulder将他们的创造称为“ battolyser”，他们希望他们的发现可以帮助解决可再生能源的两个主要挑战：能量存储以及电池装满后生产清洁燃料。

＆＃34;您将听到一方面关于电池而另一方面关于氢的所有这些讨论，＆＃34; Mulder说。在这两个方向之间总是存在一种竞争，但是您基本上都需要两者。

风能和太阳能等可再生能源的最大挑战之一是它们的不可预测性和间歇性。例如，使用太阳能，白天和夏季都会产生过剩的能源，但是到了晚上和冬季，供应就会减少。

常规电池（例如，基于锂的电池）可以在短期内存储能量，但是当它们充满电时，它们必须释放出多余的电量，否则可能会过热并降解。另一方面，镍铁battolyser充满电后仍保持稳定，这时它可以过渡为制氢。

＆＃34; [镍铁电池]具有弹性，与其他电池相比，能够更好地承受充电不足和过度充电的情况，＆＃34;英国拉夫堡大学机械，电气与制造工程学院的研究员约翰·巴顿（John Barton）说，他还研究蝙蝠溶解器。 ＆＃34;利用制氢技术，该battolyser可以增加多天甚至跨季节的能量存储。

除产生氢气外，镍铁电池还具有其他有用的特性，首先是它们的维护费用非常低。正如爱迪生（Edison）在他的早期电动汽车中所证明的那样，它们非常耐用，并且其中一些已经使用了40多年。制造电池所需的金属（镍和铁）也比制造传统电池所用的钴更常见。

这意味着battolyser可能在可再生能源中扮演另一个可能的角色：帮助它变得更加有利可图。

像任何其他行业一样，可再生能源价格会根据供求关系而波动。在阳光灿烂的日子里，太阳能可能会产生大量电力，这可能会导致供不应求的价格过剩和价格下跌。但是，battolyser可以帮助消除那些高峰和低谷。

＆＃34;电价高时，您可以给此电池放电，但电价低时，您可以给电池充电并制氢，＆＃34; Mulder说。

在这方面，battolyser并不孤单。与电池耦合的更传统的碱性电解槽也可以执行此功能，并且在制氢工业中得到广泛应用。 Mulder认为，由于该系统的耐用性，该battolyser可以用更少的钱和更长的时间做同样的事情。这使battolyser的支持者充满希望。

尽管氢是蝙蝠分解器的直接产物，但也可以从中产生其他有用的物质，例如氨或甲醇，它们通常更易于存储和运输。 ＆＃34;安装了battolyser装置后，[一家氨工厂]将会更连续地运转，并且[需要]更少的人力，从而降低运营成本和维护成本，从而以可持续，绿色的方式以最便宜的方式生产氨，＆＃34 ; Proton Ventures的首席执行官Hans Vrijenhoef说，他已经投资了Mulder的battolyser。

目前，最大的电池分解仪为15kW / 15kWh，并具有足够的电池容量和长期储氢能力，可为1.5户家庭供电。 30千瓦/ 30千瓦时蝙蝠溶解器的较大版本正在荷兰埃姆沙文的万能（Magnum）电站工作，它将提供足够的氢气来满足电站的需求。

一旦在这里进行了严格的测试，目标就是进一步扩大规模，并将battolyser分发给绿色能源生产商，例如太阳能和风电场。最终，该battolyser的支持者希望它能够达到千兆瓦级，这相当于大约400台公用事业级风力涡轮机所产生的功率。尽管不仅可以扩大规模，但巴顿认为小型的battolysers可以发挥作用，这可以帮助向不生活在主要电网中的偏远社区使用的微型电网供电。

battolyser的电极由相对便宜且常见的金属制成，这一事实可能会有所帮助。而且与锂不同，镍和铁在开采时不会产生大量的废水，也不会与严重的环境退化联系在一起。

尽管如此，Mulder和Barton都认为在效率和容量方面需要克服的障碍。 ＆＃34;电池分析仪确实会从增加的电池功率容量或降低的内部电阻中受益，＆＃34;巴顿说。内部电阻是对电池中电流流动的反作用。内阻越高，效率越低。 Mulder和他的团队正在努力改善这一点。

自从托马斯·爱迪生（Thomas Edison）于20世纪初开始对其镍铁电池进行实验以来，该battolyser的大部分潜力就一直隐藏在人们的视线范围内。他可能认为自己的电池会取代道路上的其他车辆，这可能是错误的。但是镍铁电池通过帮助加速向可再生能源的过渡，可能仍在更广泛地替代化石燃料方面发挥作用。

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