新有机分子可用于高效廉价电池

新华社华盛顿7月23日电(记者周舟)电池储能能力对于风能和太阳能等清洁能源的使用至关重要。美国哈佛大学的研究人员发现了一种新的有机分子，这种分子有望用于长期高质量的液流电池，而且比目前使用的电池更安全、更便宜。

液流电池是一种电化学储能装置，在储存大规模清洁能源方面比传统锂电池更安全、更经济。目前，使用钒盐溶液的具有正极和负极的钒氧化还原液流电池是常见的，但是这种电池的成本和维护成本相对较高。

美国期刊《焦耳》23日发表的一项研究表明，一种叫做“甲基蒽醌”的分子可以在几年内充放电数万次。“玛土撒拉”取自《旧约》中长寿的族长。醌是光合作用和细胞呼吸等自然过程中的关键分子。

哈佛大学材料科学和化学的研究人员合作分析了液态电池中醌的老化过程。在此基础上，醌类分子被修饰并发展成“甲基醌类”分子，提高了液体电池的寿命。

研究表明，在实验室条件下，“玛士撒拉醌”分子的老化率每天小于0.01%，每次充放电引起的老化率小于0.001%，年总老化率预计小于3%，预计可有效充放电数万次。此外，“玛士撒拉醌”分子是高度可溶的，可以在更小的空间里储存更多的能量。由于“甲基蒽醌”分子在弱碱性电解质中起作用，因此可以使用更便宜的密封材料和聚合物膜来分离正极和负极，从而进一步降低成本。

该论文的通讯作者、哈佛大学材料与能源技术教授迈克尔·阿齐兹(Michael Aziz)表示，由这种新发现的分子制成的流动池具有长期稳定性和商业能力。该论文的合著者和哈佛大学博士后研究员大卫·卡比说，有机分子有望取代昂贵的钒氧化还原液流电池。