获得更多可再生能源电力面临的最大障碍是太阳能和风能的间歇性——更好的电池,以及更廉价的材料,可以通过储存大量能量直到需要时来解决这个问题。现在,科学家们认为他们可能找到了解决方案,这得益于一些有机化学的帮助。
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与传统电池一样,流动电池储存化学能,并具有正极和负极。电池放电时,电子和离子从一个电极移动到另一个电极,产生电流。传统电池的材料是固态的,而流动电池的化学物质——通常因为来自稀有金属而昂贵——是液态的。为了储存大量的能量,流动电池需要能够储存数千加仑液体的储罐。“如果你想要更多的能量,你只需要制造更大的储罐,”哈佛大学的工程师阿齐兹说。“但这些化学物质必须便宜。”
因此,阿齐兹与化学系的同事们向自然界寻求更实用的解决方案。他们转向醌类,这是一类碳基化学物质,在动物和植物代谢中起着重要作用,在我们将能量储存在体内的化学反应中移动电子。研究人员怀疑醌类也可以在流动电池中移动电子。他们选择的醌类化合物,称为AQDS,已经用于石油加工。
2014年1月,在《自然》杂志上,研究人员描述了一种使用AQDS作为其中一个电极的原型流动电池。他们表明,它不仅比传统的流动电池储存更多的能量,而且醌类电池的成本也远低于其他流动电池——每千瓦时储存能量的成本低于27美元,而其他电池为81美元。他们现在正与一家康涅狄格州的公司合作开发原型系统。















