С солнечной энергией и энергией ветра, революционизирующей цены в последние годы, накопление энергии стало большой проблемой. Люди нуждаются в большой, дешевой и долговечной батарее, которая обеспечивает электричество после заката после того, как ветер остановится. Недавно опубликовано в Joule Согласно статье в журнале, исследователи из Гарвардского университета используют органическую молекулу «долговечности» для создания аккумуляторной батареи, которая хранит энергию для всего города. Аккумулятор решает стоимость полной батареи ванадия. Проблема прорвала жизненное узкое место из органических жидкостных батарей.
Так называемая проточная батарея, как и литиевая батарея в мобильном телефоне, состоит из пары электродов, которая преобразует энергию, хранящуюся в электролите, в электрическую энергию и электролит, который переносит заряд от одного электрода к другому. Однако обычная батарея будет иметь электродную пару. Упакованный электролитом, аккумуляторная батарея разделяет положительный и отрицательный электроды, и электролит циркулирует.
Эти электролиты хранятся во внешнем контейнере любого размера и накачиваются в электрод во время использования, поэтому зарядная емкость аккумуляторной батареи может быть увеличена до уровня мегаватт.
Все-ванадиевая проточная батарея теперь является основной аккумуляторной батареей, которая является более безопасной, дешевой и более долговечной, чем литий-ионные батареи. Однако частицы металла ванадия, служащие электролитами, относительно дороги, а химики пытаются использовать класс под названием «醌«Органические соединения в качестве заменителя.
Использование таких органических материалов для производства электролитов составляет лишь одну треть стоимости всех батареек окислительно-восстановительного потока ванадия, но они очень быстрые после многократного заряда и разряда и не могут отвечать требованиям отрасли. Это основная коммерциализация органических жидкостных батарей. причины.
Новая жидкая аккумуляторная батарея «долговечности», изобретенная учеными Гарвардского университета
В результате Майкл Азиз, научный сотрудник Гарвардского университета, и его команда решили улучшить продолжительность жизни тараканов. Они обнаружили, что добавление двух карбоксильных групп к исходному гидразину более растворимо в щелочных растворах. Таким образом, они могут использовать раствор с более низким рН и меньшей химической прочностью для снижения потерь электролита.
Годовой коэффициент потерь аккумуляторной батареи с использованием нового типа гелия снизился примерно до 3%, а предыдущая батарея потока гелия потеряла столько за один день. Команда Aziz присвоила этому новому типу название под названием «Масала». Мазала - долгоживущий патриарх, упомянутый в Ветхом Завете Библии и проживший 969 лет.
Команда Aziz еще не изучила стоимость массового производства «Massala», и если она похожа на традиционную, то органическая батарея потока отвечает коммерческим требованиям.
«Они очень хорошо разбираются в этом», - прокомментировал химик университета штата Юта Лю Тяньи, который также изучает проточную батарею. Однако он отметил, что батарея потока должна использовать два разных электролита, команда Азиза решает только Одна из проблем потери электролита - потеря еще одного электролита еще предстоит преодолеть.
Если академическое сообщество может, наконец, «удвоиться», чтобы преодолеть жизненную проблему, большое количество органических жидкостных батарей будет играть важную роль в хранении энергии и пиковом бритье и действительно позволит миру добиться устойчивой трансформации энергии.