電池儲(chǔ)能能力對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源的使用至關(guān)重要。美國(guó)哈佛大學(xué)研究人員新發(fā)現(xiàn)一種有機(jī)分子，有望用于長(zhǎng)效、高質(zhì)量的液流電池，比目前使用的電池更安全廉價(jià)。

液流電池是一種電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，在存儲(chǔ)大規(guī)模清潔能源方面比傳統(tǒng)鋰電池更安全經(jīng)濟(jì)。目前常見的是正負(fù)極使用釩鹽溶液的釩液流電池，但這種電池的成本及維護(hù)費(fèi)用都比較高。

23日發(fā)表在美國(guó)《焦耳》雜志上的研究顯示，一種被稱為“瑪士撒拉醌”的分子可在長(zhǎng)達(dá)幾年時(shí)間內(nèi)數(shù)萬(wàn)次充放電。“瑪士撒拉”取自《圣經(jīng)·舊約》中的長(zhǎng)壽族長(zhǎng)，醌是光合作用和細(xì)胞呼吸等自然過程中的關(guān)鍵分子。

哈佛大學(xué)材料科學(xué)及化學(xué)等學(xué)科的研究人員合作，對(duì)醌在液體電池中的老化過程進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)醌分子進(jìn)行改良修飾，研制成提高了液流電池壽命的“瑪士撒拉醌”分子。

研究顯示，在實(shí)驗(yàn)室條件下，“瑪士撒拉醌”分子的老化率每天不足0.01%，每次充放電引起的老化率不足0.001%，每年的整體老化率預(yù)計(jì)不到3%，預(yù)計(jì)可有效充放電數(shù)萬(wàn)次。此外，“瑪士撒拉醌”分子可溶性強(qiáng)，在較小空間中能儲(chǔ)存更多能量。由于“瑪士撒拉醌”分子是在弱堿性電解質(zhì)中發(fā)揮作用，可使用更為廉價(jià)的密封材料和聚合物膜分離正負(fù)極，進(jìn)一步降低了成本。

論文通訊作者、哈佛大學(xué)材料和能源技術(shù)教授邁克爾·阿齊茲說，利用這一新發(fā)現(xiàn)分子制備的液流電池具有更長(zhǎng)效的穩(wěn)定性，并且已具備商用能力。論文共同第一作者、哈佛大學(xué)博士后研究人員大衛(wèi)·卡比說，這種有機(jī)分子有望替代昂貴的釩液流電池。