南加州大學(xué)：水性有機電池有望替代鋰電池

鋰離子電池有著(zhù)相當不錯的便攜性，但是它們也有一些比較明顯的缺點(diǎn)——比如散熱和有毒元素—— 這限制了其應用的發(fā)展。不過(guò)，美國南加州大學(xué)的科學(xué)家們，卻正致力于“水性有機電池”(water-based organic battery)的研究。新技術(shù)不僅成本低，而且也更環(huán)保，并且有望應用到風(fēng)力或太陽(yáng)能發(fā)電的儲能端。

南加州大學(xué)開(kāi)發(fā)的這項技術(shù)，正式名稱(chēng)為“有機回流電池”(Organic redux flow battery)，而其工作原理則有點(diǎn)像燃料電池。

與之類(lèi)似的還有美國宇航局開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)神電動(dòng)無(wú)人機(其采用了兩套電化學(xué)物質(zhì)溶液劑)。這些溶液劑(solutions)會(huì )通過(guò)薄膜進(jìn)行反應，并產(chǎn)生電能。

研究團隊表示，容器的大小尺寸可以隨意定制，因此最終儲能大小就取決于儲罐的最終尺寸。此外，該液流電池還比鋰離子電池(及其變種)有著(zhù)更佳的使用壽命。

南加州大學(xué)文理學(xué)院化學(xué)教授Sri Narayan表示：“新型電池可達到5000次的循環(huán)充電，預計使用壽命為15年。與之相對的是，鋰離子電池只有大約1000次的循環(huán)使用壽命，而制造成本卻是液流電池的10倍以上”。

該“有機回流電池”的關(guān)鍵，在于其所使用的電活性材料——它沒(méi)有使用金屬或其它有毒物質(zhì)，而是有機化合物。

通過(guò)反復試驗，研究人員得以開(kāi)發(fā)出基于“氧化有機化合物”(oxidized organic compounds)的材料——quinones。

其廣泛存在于植物、真菌和細菌，某些動(dòng)物、以及參與光合作用和細胞呼吸組織中。該研究團隊認為，該技術(shù)有朝一日可實(shí)現兼顧環(huán)保和成本效益的“超大規模”電池庫。