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)陽極,這種電池叫做固體電池。而液流電池,其陰陽極都是液體的。
液流電池的組成:液體電池一般包括2個儲液槽、泵和隔膜。兩個儲液槽分別存儲活性和非活性液體,液體經(jīng)過泵到達(dá)電極。
圖1. 液流電池原理示意圖
液流電池的優(yōu)勢:大量貯存能量,尤其是風(fēng)能、太陽能等可再生能源。由于隔離在電池外部的2個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。
大規(guī)模使用存在問題之一:如何避免有毒過渡金屬離子的使用?
有鑒于此,科羅拉多大學(xué)和哈佛大學(xué)的科學(xué)家將苯醌溶解在堿性溶液中,和氰鐵酸鹽組成了一種不含過渡金屬離子的新型液流電池。
該研究成果對于制備低成本、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!
圖2. 電池循環(huán)性能
圖3. 多種電池性能對比
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2. Mike L. Perry. Expanding the chemical space for redox flow batteries. Science 2015, 349, 1452.