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Science:液流电池获重大进展!

Jeff
2018-05-30


液流电池是什么:大多数电池,都使用固体材料如锌或钴锂充当阴极,石墨充当阳极,这种电池叫做固体电池。而液流电池,其阴阳极都是液体的。

液流电池的组成:液体电池一般包括2个储液槽、泵和隔膜。两个储液槽分别存储活性和非活性液体,液体经过泵到达电极。



图1. 液流电池原理示意图

 

液流电池的优势:大量贮存能量,尤其是风能、太阳能等可再生能源。由于隔离在电池外部的2个槽中的液体电极可以大幅扩展,使得液流电池方便大规模放大使用,极有可能在许多领域取代锂电池和铅蓄电池。

 

大规模使用存在问题之一:如何避免有毒过渡金属离子的使用?

 

有鉴于此,科罗拉多大学和哈佛大学的科学家将苯醌溶解在碱性溶液中,和氰铁酸盐组成了一种不含过渡金属离子的新型液流电池。

 

该研究成果对于制备低成本、高效率(实际可行的功率密度条件下)、易于操作、安全的液流电池具有重要的借鉴意义!



图2. 电池循环性能



图3. 多种电池性能对比



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1. Kaixiang Lin, Roy G. Gordon, Michael J. Aziz, Michael P. Marshak et al.Alkaline quinone flow battery. Science 2015, 349, 1529-1532.

2. Mike L. Perry. Expanding the chemical space for redox flow batteries. Science 2015, 349, 1452.



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