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南加州大学:水性有机电池有望替代锂电池

锂离子电池有着相当不错的便携性,但是它们也有一些比较明显的缺点——比如散热和有毒元素——这限制了其应用的发展。不过,美国南加州大学的科学家们,却正致力于“水性有机电池”(water-based organic battery)的研究。新技术不仅成本低,而且也更环保,并且有望应用到风力或太阳能发电的储能端。

欧美三级片 南加州大学开发的这项技术,正式名称为“有机回流电池”(Organic redux flow battery),而其工作原理则有点像燃料电池。

欧美三级片 与之类似的还有美国宇航局开发的太阳神电动无人机(其采用了两套电化学物质溶液剂)。这些溶液剂(solutions)会通过薄膜进行反应,并产生电能。

水性有机电池

研究团队表示,容器的大小尺寸可以随意定制,因此最终储能大小就取决于储罐的最终尺寸。此外,该液流电池还比锂离子电池(及其变种)有着更佳的使用寿命。

欧美三级片 南加州大学文理学院化学教授Sri Narayan表示:“新型电池可达到5000次的循环充电,预计使用寿命为15年。与之相对的是,锂离子电池只有大约1000次的循环使用寿命,而制造成本却是液流电池的10倍以上”。

该“有机回流电池”的关键,在于其所使用的电活性材料——它没有使用金属或其它有毒物质,而是有机化合物。

通过反复试验,研究人员得以开发出基于“氧化有机化合物”(oxidized organic compounds)的材料——quinones。

其广泛存在于植物、真菌和细菌,某些动物、以及参与光合作用和细胞呼吸组织中。该研究团队认为,该技术有朝一日可实现兼顾环保和成本效益的“超大规模”电池库。

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