科學家發明液流電池，一次充電可用十年

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哈佛的科學家創造了一種新型電池技術，這種電池可以持續超過十年，且退化程度很小。如果該技術實現，將會改變存儲能源技術，且這種能源由可由再生資源產生。

這項研究發表在ACS Energy Letters上，由邁克爾·阿齊茲以及羅伊·戈登所領導。這項研究描述了一種叫做氧化還原液流電池的技術。這是一種在液體容器中儲存電荷的方法，所以儘管它還不能給你的手機充電，但還是很有望革新家用以及其他領域的充電技術。

作者在文章中寫道：「這項嘗試可以為有機/有機金屬的氧化還原液流電池提供10年的壽命，使電網電力存儲十分合算，最後致使一直斷斷續續的可再生電源計劃可以大量滲透生活。」

關於可再生能源的一主要問題就是存儲方法不夠有效。由於電能由類似風電場以及太陽能板這種裝置生成，它會被直接送往電力網路，但如果電能沒有被及時消耗，仍需要將其存儲。

為了解決存儲問題，我們通常採用鋰離子電池。類似公司如特斯拉曾在此技術上投入很多，去年他們開放了公司在內華達州的超級電池工廠（Gigafactory），這將會使全球鋰離子電池產量翻一番。

然而測試以及嘗試之後，鋰離子電池壽命有限，以及費用昂貴。正因如此，需要找尋替代方案——而液流電池有望解決這個問題。

液流電池的基本工作原理是利用兩個大型的裝有液體溶液的容器。它們會以正電荷以及負電荷的液體電解質的形式儲存電荷，當兩個溶液互相流經的時候，就會發電。

傳統液流電池圖解，圖片來自Nick B, benboy00

但液流電池也有其自身的問題，尤為顯著的是溶液中的微粒經常退化。所以團隊想出了對策，利用有機分子將其溶解在中性PH的水中。

首先，他們改良了一種叫做紫羅鹼的分子結構，將這種物質用在負電級溶液中，承擔電荷載子的功能。這樣能使裝置更有復原性。

在正電極溶液，他們使用二茂鐵分子，該分子電化學性能尤為出眾。儘管存儲電荷功能出眾，卻無法在水中溶解，於是團隊也改良了其結構使其可溶。

他們的電池每1000次循環充放電，只損失了1%的容量。對於鋰離子電池來說，是無法達到這樣的循環次數的。

使這項技術性價比高是接下來要做的。阿齊茲還說，將來他們將調遠兩個電極使其增加電壓，以及研究如果不那麼昂貴的批量生產這些化學物質。

美國能源部旨在得到一個可以存儲的能源的裝置，每千瓦時花費100美元這樣，比現有花費減少了90%。若是真能達成，可再生能源會更受歡迎。

若是能接近這個目標就能改變世界，這項讓我們離目標更進一步。

蝌蚪五線譜編譯自iflscience，譯者 小趙，轉載須授權