电池储能能力接近极限，严重阻碍飞机、火车等交通工具的电气化进程。如今，麻省理工学院等机构研究人员提出新方案——新型燃料电池，有望推动电动航空发展。

这种燃料电池并非传统电池，无需充电，只需补充燃料。其燃料是价格低廉、储量丰富的液态钠金属，另一侧是普通空气，中间固体陶瓷材料作电解质，多孔空气电极助钠与氧反应产生电能。研究人员用原型设备实验，证明该燃料电池单位重量能量密度是当前电动汽车锂离子电池的三倍以上。研究成果发表在《焦耳》杂志上，论文作者有麻省理工学院博士生Karen Sugano、Sunil Mair等以及材料科学与工程教授Yet-Ming Chiang等。

京瓷陶瓷学教授蒋教授称，该技术具革命性潜力，在航空领域，能量密度提升或是电动飞行大规模应用的关键。他指出，实现电动航空所需能量密度阈值约为每公斤1000瓦时，目前电动汽车锂离子电池远低于此。达到每公斤1000瓦的功率，可使区域电动航空成为可能，其约占国内航班80%、航空排放量30%。这项技术对海运和铁路运输也有益处。

过去三十年，锂空气电池或钠空气电池研发中，实现完全可充电是难题。研究人员此次将电池改为燃料电池，实现高能量密度优势。他们制作了H型电池和水平设计两种实验室规模系统原型。测试表明，单个“烟囱”能量密度接近每公斤1700瓦时，整个系统超1000瓦时。

研究人员设想，应用于飞机时，可将装有燃料电池的燃料包插入，钠金属提供动力并转化，副产品从机尾排放，不会产生二氧化碳，排放物还能吸收大气中的二氧化碳，降低海水酸度。而且，这种新型燃料电池更安全，一侧只有空气，不会出现两种高浓度反应物紧密相邻的情况。

目前该装置是小型单电池原型，但蒋教授表示易扩展到实用规模，实现商业化。研究团队成员已成立Propel Aero公司开发此技术，该公司入驻麻省理工学院创业孵化器“The Engine”。生产足够金属钠以广泛应用切实可行，钠主要来源于食盐，储量丰富、分布广泛、易于提取。团队设想的系统使用可填充储液罐，最初计划生产砖块大小的燃料电池，明年内完成演示。菅野称，关键发现是水分在反应过程中的重要性。Ganti-Agrawal指出，团队融合多个工程子领域研究成果，实现性能大幅提升。该研究获美国能源部高级研究计划署等资助，使用了麻省理工学院纳米技术中心设施。