ガソリンスタンドに引き上げ、タンクを開けて、燃料ディスペンサーのノズルを引き出すと想像してください。 しかし、ガスの代わりに、水とアルコールの混合物が出てきます。 燃料タンクを満タンにする代わりに、電気自動車のバッテリーを瞬時に再充電します。
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これは、パデュー大学の科学者で、電気自動車用の「瞬時に充電可能な」バッテリーを開発したジョン・クッシュマンの夢です。 Cushmanの方法では、水、エタノール（アルコール飲料に含まれるアルコールと同じタイプ）、塩、溶存金属を使用します。 電気自動車の所有者は、既存のガソリンスタンドをバッテリー充電ステーションに変換して、車をすばやく簡単に充電できます。
「私たちは、自動車やトラック、ゴルフカーなどの移動車両に動力を供給する環境的に健全で経済的な方法を見つけようとしていました。そして、そこに座って何時間も車に接続する必要がない方法で、 」クッシュマンは言います。
バッテリーは、「フローバッテリー」の一例であり、液体に溶解した2つの化合物を使用して、正と負に帯電した側面を形成します。 液体は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するバッテリーセルに送り込まれます。 通常、フローバッテリーは膜を使用して2つの液体を分離します。 しかし、クッシュマンのバッテリーは水とエタノール、および塩を使用して水とエタノールを強制的に2層に分離し、膜は必要ありません。 膜はしばしば弱いリンクであるため、これは従来のフロー電池よりも電池に利点があります、とクッシュマンは言います。
「膜は壊れやすい傾向があり、壊れるとバッテリーがショートします」と彼は言います。
この方法により、自動車に動力を供給するのに十分なエネルギーを備えたシステムを構築できます。
「リチウム電池の容量と一致するかどうかはわかりませんが、一致する必要はありません」とクッシュマンは言います。 「実際に、軽自動車を非常に速く加速するのに十分なパワーがあると考えていますが、4秒で0〜60ほど速くはないかもしれません。このタイプの加速が本当に必要なのは誰ですか。
電気自動車の人気が高まっている一方で、充電は永遠の問題です。 Model Sがアメリカで最も売れている電気自動車であるTeslaは、ドライバーが数時間または一晩運転する予定の目的地充電ステーション、または約30分で自動車を充電するスーパーチャージャーステーションのネットワークに依存しています。 しかし、あなたが運転している場所によっては、これらの駅はほとんどないかもしれません。 たとえば、カンザスやミズーリのような巨大な中西部の州にはほんの一握りしかありません。 これは、テスラでの長距離の道路旅行には慎重な計画が必要であることを意味します。 充電ステーションから遠く離れた場所で充電が切れるという恐怖は、電気自動車のドライバーの間では非常に一般的であり、「範囲不安」という名前さえあります。
クッシュマンは、ガソリンスタンドがバッテリー燃料ステーションに変換されることを想定しています。需要が増加するにつれて、おそらく一度に1つのポンプになります。 ステーションは、電解液に既存のインフラストラクチャと輸送チェーンを使用できます。
「石油会社は、沿道に残されたガソリンスタンドをすべて見たくありません」とクッシュマンは言います。 「電解質を既存のパイプラインに送り込むことができます。 危険はありません。 すべて生分解性です。」
使用済みの電解質は、ガソリンスタンドの貯蔵タンクに捨てられ、精製所、理想的にはクリーンな太陽エネルギーまたは風力エネルギーで駆動される精製所に輸送されます。 そこで、それは再構成され、ガソリンスタンドにすぐに返送されます。
「それは閉ループシステムです」とクッシュマンは言います。
Cushmanと彼のチームは、技術を商業化するためにIfbattery LLCと呼ばれる会社を共同設立しましたが、現在、バッテリーテクノロジーを使用して、熱の兆候がほとんどない静かでステルスな車両に電力を供給し、敵の注意を引き付けることについて話し合っています。 彼らはまた、より大きなプロトタイプを構築し、製造パートナーと協力して最終的にバッテリーを民間市場に持ち込むことを検討しています。 Cushmanは、この技術が10年以内にアメリカの道路で普及する可能性があると「重要な可能性」があると考えていますが、予測することをためらいます。
さまざまなフローバッテリーテクノロジーがありますが、市場に出回るのに苦労しており、そうなると、はるかに確立されたリチウムイオンバッテリーと競合するのに苦労しました。 「フローバッテリーの問題の一部は、これまでの進歩のほとんどが研究室で行われていたことです」と、ユーティリティ業界をカバーするニュースレターであるUtility Diveの Peter Maloney氏は書きます。 「一方、リチウムイオン電池は、コンピューターやスマートフォンから電気自動車、メガワット規模のグリッド接続ストレージ施設まで、あらゆる分野での現場での設置実績があります。」
しかし、クッシュマンのような進歩は方程式を変えるかもしれません。 価格も要因となります。以前のフローバッテリーは、バナジウムなどの比較的高価な金属を使用する傾向がありました。 クッシュマンのバッテリーは、水、エタノール、塩、および安価なアルミニウムまたは亜鉛を使用しています。
「私の責任は化学を行うことでした」とクッシュマンは言います。 「現在、商業的に実行可能な製品を作成するためのほんの小さなステップです。」
