钜大LARGE | 点击量:663次 | 2018年12月29日
可用于高效廉价储能电池的新有机分子
电池储能能力对风能、太阳能等清洁能源的使用至关重要。美国哈佛大学研究人员新发现一种有机分子,有望用于长效、高质量的液流电池,比目前使用的电池更安全廉价。
液流电池是一种电化学储能装置,在存储大规模清洁能源方面比传统锂电池更安全经济。目前常见的是正负极使用钒盐溶液的钒液流电池,但这种电池的成本及维护费用都比较高。
23日发表在美国《焦耳》杂志上的研究显示,一种被称为“玛士撒拉醌”的分子可在长达几年时间内数万次充放电。“玛士撒拉”取自《圣经·旧约》中的长寿族长,醌是光合作用和细胞呼吸等自然过程中的关键分子。
哈佛大学材料科学及化学等学科的研究人员合作,对醌在液体电池中的老化过程进行了分析,在此基础上对醌分子进行改良修饰,研制成提高了液流电池寿命的“玛士撒拉醌”分子。
研究显示,在实验室条件下,“玛士撒拉醌”分子的老化率每天不足0.01%,每次充放电引起的老化率不足0.001%,每年的整体老化率预计不到3%,预计可有效充放电数万次。此外,“玛士撒拉醌”分子可溶性强,在较小空间中能储存更多能量。由于“玛士撒拉醌”分子是在弱碱性电解质中发挥作用,可使用更为廉价的密封材料和聚合物膜分离正负极,进一步降低了成本。
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