液流電池由于能大量貯存能量，尤其是風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，最近被廣泛關(guān)注，Science、Nature近期多次刊發(fā)相關(guān)研究。
氧化還原材料主要局限于以下三類(lèi)材料：金屬鹽、腐蝕性鹵素、低摩爾量有機(jī)物。而膜材料的選擇也僅有Nafion等少數(shù)幾種。考慮到電池的能量密度容量以及材料的可持續(xù)性、環(huán)保性和工藝的安全性，以鋰和釩為代表的液流電池顯然不是家居或者大規(guī)模使用的長(zhǎng)久之計(jì)。
前不久，Science發(fā)表科羅拉多大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究成果，他們將苯醌，溶解在堿性溶液中，和氰鐵酸鹽組成了一種不含過(guò)渡金屬離子的新型液流電池。該研究成果對(duì)于制備低成本、高效率（實(shí)際可行的功率密度條件下）、易于操作、安全的液流電池具有重要的借鑒意義，但還是不夠環(huán)保和廉價(jià)！（Science原文：Alkalinequinone flow battery）
有鑒于此，Nature又刊發(fā)德國(guó)科學(xué)家Ulrich S. Schubert課題組的關(guān)于液流電池的最新研究成果。
圖1. 新型液流電池工作原理
該課題組利用有機(jī)物作為儲(chǔ)電材料，并利用一種廉價(jià)的透析膜來(lái)隔離正極和負(fù)極，所使用的電解液也是廉價(jià)無(wú)毒的氯化鈉水溶液。完全取代了現(xiàn)有的腐蝕性、不可持續(xù)的電解液材料和膜材料。
該電池能量密度達(dá)到10 Wh/L, 電流密度達(dá)到100 mA，具有良好的長(zhǎng)期循環(huán)性能。
相信，大規(guī)模儲(chǔ)存能量的時(shí)代就要到來(lái)了！
圖2. 充放電性能
圖3. 電化學(xué)性能
圖4. 循環(huán)性能
延伸閱讀：
液流電池是什么：大多數(shù)電池，都使用固體材料如鋅或鈷鋰充當(dāng)陰極，石墨充當(dāng)陽(yáng)極，這種電池叫做固體電池。而液流電池，其陰陽(yáng)極都是液體的。
液流電池的組成：液體電池一般包括2個(gè)儲(chǔ)液槽、泵和隔膜。兩個(gè)儲(chǔ)液槽分別存儲(chǔ)活性和非活性液體，液體經(jīng)過(guò)泵到達(dá)電極。
液流電池的優(yōu)勢(shì)：大量貯存能量，尤其是風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源。由于隔離在電池外部的2個(gè)槽中的液體電極可以大幅擴(kuò)展，使得液流電池方便大規(guī)模放大使用，極有可能在許多領(lǐng)域取代鋰電池和鉛蓄電池。
存在問(wèn)題：電池的能量密度和容量、材料的可持續(xù)性、環(huán)保性、工藝的安全性。
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