受人体能量储存机制的启发,来自哈佛大学的科研人员想到了一种利用修改过分子结构的有机维生素B2制造出碱性液体电池的办法。

这项研究是以研究团队先前的研究成果为基础——研究人员们已经开发出高容量的液流电池,用于将能源储存于有机分子“醌”(quinone)和食品添加剂“亚铁氰化物”(ferrocyanide) 中,以取代金属离子(如锂)。这带来了高性能、不易燃、无毒、无腐蚀性且低成本的化学物质,可望在液流电池中实现大规模、低成本的电力储存。

这些能源储存于外部储存槽的溶液中——通常情况下,这种电池产生的电压在1.0到2.2V之间,储存槽越大,所能储存的能量越多。并且能够循环充电,当它从太阳能或风能等绿色能源获得能量之后就能将正极溶液中的电子引到负极溶液中,于是电流产生。

研究团队的发现主要是受到了维生素B2的启发——维生素B2有助于将来自食物中的能量储存在体内。而B2与醌的主要差别就在于氮原子(而非氧原子)与拾取与释放原子有关。

“在研究约一百万种不同的醌后,我们开发出一种新类型的电池电解质材料,它扩展了我们可能实现的范围,”哈佛大学博士生暨该研究的作者Kaixiang Lin表示。“这种材料够简单的合成,表示它应该能以低成本实现大规模的制造,而这正是这项研究计划的重要目标。”

“只需为原始的B2分子进行些微调整,就能让这种新型的分子成为一种碱性液流电池的理想材料,”哈佛大学教授Michael J. Aziz表示,“这一类材料具有高度稳定性与可溶性,能够提供较高的电池电压与储存容量。因为维生素十分易于制造,这种分子也能够以较低的成本实现大规模的制造。”

哈佛大学技术开发研究室正密切与该研究团队合作,与多家相关公司建立合作关系,共同致力于商用化上市这项材料。

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