电池储能对于使用风能、太阳能和其他清洁能源至关重要。哈佛大学的研究人员发现了一种比目前使用的电池更安全、更便宜的长期、高质量的液流电池。
液流电池是一种比传统锂电池更安全、更经济的电化学储能装置。目前,钒盐溶液的钒液流电池在正负极使用较为常见,但该电池的成本和维护成本相对较高。
根据美国《焦耳》杂志23日发表的一项研究,一种被称为“玛士撒拉酚”的分子可以在几年内充放电数万次。玛士撒拉取自《圣经旧约》中的长寿族长,是自然过程中的关键分子,如光合作用和细胞呼吸。
哈佛大学材料科学与化学等学科的研究人员合作分析了苯酚在液体电池中的老化过程,并在此基础上对苯酚分子进行了改进和修饰,开发出“玛士撒拉苯酚”分子,以提高液体电池的使用寿命。
研究表明,在实验室条件下,“玛士撒拉醌”分子每天的老化率低于0.01%,每次充放电导致的老化率不足0.001%,预计年整体老化率不到3%,预计数万次可有效充放电。此外,“玛士撒拉醌”分子具有很强的可溶性,能在较小的空间内储存更多的能量。由于“玛士撒拉醌”分子在弱碱性电解质中发挥作用,更便宜的密封材料和聚合物膜可以分离正负极,从而进一步降低成本。
哈佛大学材料与能源技术教授迈克尔·阿齐兹表示,新发现的液流电池具有更长的稳定性和商业能力。哈佛大学博士后研究人员大卫·卡比说,这种有机分子预计将取代昂贵的钒液流电池。

