氧化还原液流电池迈出商业化一步
- 发布时间：2015-10-24 01:29:56 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京10月23日电 （记者常丽君）德国耶拿大学（FSU Jena）能源与环境化学中心与该校附属公司合作，以有机聚合物和无害盐溶液为基础，开发出一种易于操作、安全经济的系统，向造出商业化的氧化还原液流电池迈出了关键一步。
太阳能和风能是重要的可再生能源，但它们天然不稳定。要想持续供电，稳定的电网、电能存储设备必不可少。氧化还原液流电池在解决这一问题上最有前景，但其最大缺点是需要昂贵的材料和腐蚀性酸。
与传统电池不同，氧化还原液流电池的电极不是固体材料（如金属或金属盐），而是一种溶液形式：电解质溶液存储在两个箱中，作为电池的正负端。在泵的帮助下，聚合物溶液转移到一种电化学电池中被还原或氧化，由此给电池充电或放电。为防止电解质混合，电池用膜分成两个部分。
耶拿大学有机与高分子化学实验室的马丁·海格教授说，传统的氧化还原液流系统大都使用重金属钒，将其溶于硫酸作电解液，不仅极为昂贵，且有高度腐蚀性，须用一种特殊的膜处理，电池的寿命也是有限的。而新液流电池用了新的合成材料，其核心结构就像有机玻璃和聚苯乙烯泡沫塑料，其中加入的功能分子团让材料能得失电子。
因不需要腐蚀性酸，所以可用一种简单廉价的纤维膜，而不必用有毒、昂贵的材料。这种电池的成本很低，几乎接近传统的金属和酸系统。
海格说，在这一系统中，储电量和功率都能各自调整，几乎不会产生任何自放电的情况。在第一次测试中，新型电池能经受一万次充电循环，充电能力损失仍未超过阈值。这一系统的能量密度是10瓦时/升，目前研究人员正在开发更大、更高效的系统。
耶拿大学能源与环境化学中心主管乌尔里希·舒伯特说，将这种基于聚合物的氧化还原液流电池作为大型风电场和光伏电站的储电设备，是非常理想的。
相关研究成果发表在最近出版的《自然》杂志上。
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