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液流电池优缺点 液流电池工作原理

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图片来自GISPATE/SHUTTERSTOCK
哈佛的科学家创造了一种新型电池技术 ， 这种电池可以持续超过十年 ， 且退化程度很小 。如果该技术实现 ， 将会改变存储能源技术 ， 且这种能源由可由再生资源产生 。
这项研究发表在ACS Energy Letters上 ， 由迈克尔·阿齐兹以及罗伊·戈登所领导 。这项研究描述了一种叫做氧化还原液流电池的技术 。这是一种在液体容器中储存电荷的方法 ， 所以尽管它还不能给你的手机充电 ， 但还是很有望革新家用以及其他领域的充电技术 。
作者在文章中写道：“这项尝试可以为有机/有机金属的氧化还原液流电池提供10年的寿命 ， 使电网电力存储十分合算 ， 最后致使一直断断续续的可再生电源计划可以大量渗透生活 。”
关于可再生能源的一主要问题就是存储方法不够有效 。由于电能由类似风电场以及太阳能板这种装置生成 ， 它会被直接送往电力网络 ， 但如果电能没有被及时消耗 ， 仍需要将其存储 。
为了解决存储问题 ， 我们通常采用锂离子电池 。类似公司如特斯拉曾在此技术上投入很多 ， 去年他们开放了公司在内华达州的超级电池工厂（Gigafactory） ， 这将会使全球锂离子电池产量翻一番 。
然而测试以及尝试之后 ， 锂离子电池寿命有限 ， 以及费用昂贵 。正因如此 ， 需要找寻替代方案——而液流电池有望解决这个问题 。
液流电池的基本工作原理是利用两个大型的装有液体溶液的容器 。它们会以正电荷以及负电荷的液体电解质的形式储存电荷 ， 当两个溶液互相流经的时候 ， 就会发电 。
传统液流电池图解 ， 图片来自Nick B, benboy00
但液流电池也有其自身的问题 ， 尤为显著的是溶液中的微粒经常退化 。所以团队想出了对策 ， 利用有机分子将其溶解在中性PH的水中 。
首先 ， 他们改良了一种叫做紫罗碱的分子结构 ， 将这种物质用在负电级溶液中 ， 承担电荷载子的功能 。这样能使装置更有复原性 。
在正电极溶液 ， 他们使用二茂铁分子 ， 该分子电化学性能尤为出众 。尽管存储电荷功能出众 ， 却无法在水中溶解 ， 于是团队也改良了其结构使其可溶 。
他们的电池每1000次循环充放电 ， 只损失了1%的容量 。对于锂离子电池来说 ， 是无法达到这样的循环次数的 。
使这项技术性价比高是接下来要做的 。阿齐兹还说 ， 将来他们将调远两个电极使其增加电压 ， 以及研究如果不那么昂贵的批量生产这些化学物质 。
美国能源部旨在得到一个可以存储的能源的装置 ， 每千瓦时花费100美元这样 ， 比现有花费减少了90% 。若是真能达成 ， 可再生能源会更受欢迎 。
【液流电池优缺点 液流电池工作原理】 若是能接近这个目标就能改变世界 ， 这项让我们离目标更进一步 。
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