科学家发明液流电池， 一次充电可用十年

来自GISPATE/SHUTERSTOCK的图片

哈佛大学的科学家创造了一种新的电池技术，这种技术可以持续十年以上而不会退化。如果这项技术得以实施，储能技术将会改变，这种能源将由可再生资源产生。

该研究由迈克尔·阿齐兹和罗伊·戈登领导，发表在《美国化学学会能源快报》上。这项研究描述了一种叫做氧化还原液流电池的技术。这是一种在液体容器中储存电荷的方法，因此尽管它不能给你的手机充电，但它仍有望在家庭和其他领域创新充电技术。

作者在文章中写道:“这一尝试可以为有机/有机金属氧化还原液流电池提供10年的寿命，使得电网中的电能存储非常经济有效。最后，间歇性可再生能源供应计划可以大量渗透生活。”

可再生能源的一个主要问题是储存方法不够有效。由于电力是由风力发电厂和太阳能电池板等设备产生的，所以它将被直接输送到电网，但是如果电力没有及时消耗掉，它仍然需要被储存起来。

为了解决存储问题，我们通常使用锂离子电池。像特斯拉这样的类似公司在这项技术上投入了大量资金。去年，他们在内华达州开设了公司的千兆工厂，这将使锂离子电池的全球产量增加一倍。

然而，经过测试和试验，锂离子电池寿命有限，价格昂贵。正因为如此，有必要找到替代解决方案——液流电池有望解决这个问题。

流动池的基本工作原理是使用两个装有液体溶液的大容器。它们以带正负电荷的液体电解质的形式储存电荷。当两种溶液互相流动时，它们就会产生电能。

传统的液流电池图，尼克B的照片，本博00

然而，液流电池也有其自身的问题，尤其是溶液中的颗粒经常被降解。所以这个团队想出了一个解决方案，用有机分子在中性的酸碱度下将它溶解在水中

首先，他们改进了一种叫做紫精的分子结构，并在带负电的溶液中使用这种物质来承担电荷载体的功能。这使得设备更有弹性。

在正极溶液中，它们使用二茂铁分子，这种分子具有特别突出的电化学性质。虽然储存电荷的功能很突出，但它不能溶于水，所以研究小组还改进了它的结构，使它可以溶解。

他们的电池每1000次充放电只损失1%的容量。对于锂离子电池，不可能达到这样的循环时间。

下一步是使这项技术具有成本效益。阿齐兹还说，如果这些化学物质不那么昂贵，他们将来会进一步转换两个电极来提高电压，并研究这些化学物质的大规模生产。

美国能源部的目标是获得一种能以每千瓦时100美元的成本储存能量的设备，这比目前的成本低90%。如果能够实现，可再生能源将会更受欢迎。

如果我们能接近这个目标，我们就能改变世界。这将使我们离目标更近一步。

蝌蚪工作人员编译自iflscience，译者小昭，转载必须授权。