【航空机电】NASA开发应用于电动飞机的纳米电燃料液流电池

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据美国航空周刊网站2018年11月26日消息，NASA计划同初创公司流体能源（Influit Energy）签署合同，将纳米电燃料（nano-electrofuel，NEF）液流电池应用于电推进飞机。此举将有力支撑NASA“收敛航空解决方案”计划（CAS）的“蓄水层”（AQUIFER）项目快速开展可行性演示验证。

“蓄水层”项目的全称是“用于电动飞行研究的水系快速充电电池集成”（Aqueous Quick-Charging Battery Integration for Electric FlightResearch，AQUIFER）。该项目计划将非爆炸性可充电液体电池技术与轮缘驱动（rim-driven）电机相结合，为飞机提供安全、清洁和安静的推进系统。

NEF电池利用液流电池驱动带正负电荷的充电流体流动。在电池内部，水基流体在离子交换膜的两侧流动，产生电流的方式与燃料电池相同。该技术将电池活性材料的纳米颗粒悬浮在水基液体电解质中，该液体电解质可在用户定制设计的液流电池单元中多次充电和放电。液体能够在一个装置中充电，并在另一个装置中放电。

充电后的液体可以采用跟航空燃油相似的方式进行储存，实现液体快速重新加注，而不是在飞行间隔中采用较为缓慢的电池充电方式。电池的能量存储容量受到油箱容积限制，而非电池尺寸，电池的功率是膜面积的函数。

NASA阿姆斯特朗研究中心计划授予总部位于芝加哥的流体能源公司一份合同，用于改进NEF的液体成分，并将液体与环形电池组合后同电机进行集成，用于提供动力和冷却。

在“蓄水层”项目中，电池安装在风扇罩内部的电机后方，从而消除较长的高压配电线路，最大限度地减少了电磁干扰。在风扇设计方面去掉了旋转机构，将减少阻力、提高效率。

（航空工业发展中心 李丰羽）