您現在的位置是:首頁 >要聞 > 2020-12-16 16:12:05 來源:
有機超級液流電池超越了使用壽命電壓閾值
為了將來維持人類文明,必須利用清潔能源來替代目前污染我們大氣的化石燃料。太陽能和風能可以提供所有必要的能量。但是,當太陽不照耀并且風不吹時,將需要存儲。
有機液流電池是用于大規模可再生能源存儲的鋰離子電池和釩液流電池的潛在安全,便宜的替代品。
如今,哈佛大學的研究人員已經證明了一種新的有機分子,其壽命超過了其前代產品,并且性能超越了其,并提供了迄今為止壽命最長的高性能有機液流電池。在最長的圣經人物之后,綽號叫瑪土撒拉醌(Methuselah quinone),這種分子可以在多年期間有效地存儲和釋放能量數萬次。
這項研究發表在《焦耳》雜志上。
這項研究由托馬斯·杜德利·卡伯特化學教授和材料科學教授Roy Gordon,哈佛大學約翰·保爾森工程與應用學院材料與能源技術教授Gene and Tracy Sykes教授邁克爾·阿齊茲(Michael Aziz)共同領導科學(SEAS)。
戈登說:“我們設計并建造了一種新的有機化合物,它可以存儲電能,并且在分解之前具有很長的壽命。” “我們發現了以前在液流電池中使用的分子的降解過程。然后,我們創造了新的,更穩定的分子,避免了這些問題。”
阿齊茲說:“在以前的工作中,我們證明了一種化學壽命長但電壓低的化學物質,這導致每個分子的能量存儲量降低,對于給定的能量存儲量,成本較高。” “現在,我們擁有首個既具有長期穩定性,又具有超過1伏特的化學物質,通常被認為是商業應用的門檻。我相信這是第一個滿足所有要求的有機液基電池實際執行的技術標準。”
這種新化學方法是建立在先前由阿齊茲和戈登領導的研究基礎之上的。Methuselah分子是修飾的醌,是光合作用和細胞呼吸等生物過程必不可少的豐富天然分子。與理論化學教授AlánAspuru-Guzik教授合作,他們的研究小組對液流電池中以前的醌分子的降解過程進行了表征,并進行了改進以延長日歷壽命。