氧化還原液流電池邁出商業化一步
- 發佈時間：2015-10-24 01:29:56 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京10月23日電 （記者常麗君）德國耶拿大學（FSU Jena）能源與環境化學中心與該校附屬公司合作，以有機聚合物和無害鹽溶液為基礎，開發出一種易於操作、安全經濟的系統，向造出商業化的氧化還原液流電池邁出了關鍵一步。
太陽能和風能是重要的可再生能源，但它們天然不穩定。要想持續供電，穩定的電網、電能存儲設備必不可少。氧化還原液流電池在解決這一問題上最有前景，但其最大缺點是需要昂貴的材料和腐蝕性酸。
與傳統電池不同，氧化還原液流電池的電極不是固體材料（如金屬或金屬鹽），而是一種溶液形式：電解質溶液存儲在兩個箱中，作為電池的正負端。在泵的幫助下，聚合物溶液轉移到一種電化學電池中被還原或氧化，由此給電池充電或放電。為防止電解質混合，電池用膜分成兩個部分。
耶拿大學有機與高分子化學實驗室的馬丁·海格教授説，傳統的氧化還原液流系統大都使用重金屬釩，將其溶于硫酸作電解液，不僅極為昂貴，且有高度腐蝕性，須用一種特殊的膜處理，電池的壽命也是有限的。而新液流電池用了新的合成材料，其核心結構就像有機玻璃和聚苯乙烯泡沫塑膠，其中加入的功能分子團讓材料能得失電子。
因不需要腐蝕性酸，所以可用一種簡單廉價的纖維膜，而不必用有毒、昂貴的材料。這種電池的成本很低，幾乎接近傳統的金屬和酸系統。
海格説，在這一系統中，儲電量和功率都能各自調整，幾乎不會産生任何自放電的情況。在第一次測試中，新型電池能經受一萬次充電迴圈，充電能力損失仍未超過閾值。這一系統的能量密度是10瓦時/升，目前研究人員正在開發更大、更高效的系統。
耶拿大學能源與環境化學中心主管烏爾裏希·舒伯特説，將這種基於聚合物的氧化還原液流電池作為大型風電場和光伏電站的儲電設備，是非常理想的。
相關研究成果發表在最近出版的《自然》雜誌上。
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