哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院的科研人員近日研發出了一種新型液流電池，使用的電解液無毒、無腐蝕性、酸堿度呈中性，壽命可以超過十年，論文發表在《美國化學學會·能源通訊》上。

    液流電池的電能一般貯存在外部的儲液罐中，罐越大，蓄電能力越強。電池正負極所裝的電解液不同，其中的陰陽離子透過薄膜交換以實現電能的儲存和釋放。

    對于風能、太陽能這種間歇性、不穩定的可再生能源，液流電池可以提供有效的存儲方案。但現在的液流電池在多次充放電循環后，儲存能力會下降，需要對電解質定期維護。而由于電解液的腐蝕性，開發和維護成本較高。

    哈佛大學的研究人員改變了電解液的化學成分，把溶劑換成水，并使 pH 值呈中性，每充放電 1000 次儲存能力只會損耗 1%，而一般的鋰離子電池充放電 1000 次壽命即宣告走到盡頭。

    此外，因為電解液酸堿度呈中性，所以沒有腐蝕性，電池其它部件也可以更換為更廉價的材料。目前大部分液流電池常采用聚合物防止腐蝕，費用占整個電池成本的三分之一。

    研究團隊的突破在于，改變了以往的電解質結構，讓正極的二茂鐵從不溶變成水溶，同時讓負極的紫羅精在中性溶液中不會迅速分解。

    研究人員正在與幾家公司合作，準備將新技術向工業應用轉化。哈佛大學已經提交液流電池技術改進的專利申請。

    美國能源部日前設立了一個目標，要將可再生能源每千瓦時的儲存成本降低到 100 美元以下，這樣才能和傳統電廠競爭。電池成本的降低，除了增加使用時長之外，其它的研究方向還有用納米材料、石墨烯、有機材料等新材料提升儲存能力，抗阻燃以降低維護成本，以及減少污染節約后期治污費用。

    此外，科學家們將使用場景更為細分，不同場景用不同的電池技術，比如廢水處理時同時用微生物發電，而體內的傳感器或藥泵則可以靠胃酸驅動等等。

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責任編輯：劉洋

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