有機電池：可用於存儲來自風力渦輪機和太陽的能量

2020-11-07 賣報紙的小青年


瑞典林雪平大學有機電子實驗室的研究人員開發出第一塊真正意義上的有機電池。它屬於「氧化還原液流電池」類型，具有大容量，可用於存儲來自風力渦輪機和太陽的能量，用作汽車的移動電源。

氧化還原液流電池是固定電池，其中的能量位於燃料本身中的電解質裡，就像燃料電池一樣。它們經常以「eco」開頭，因為它們開啟了存儲來自太陽和風力等額外能源的可能性。此外，似乎可以無限次充電。電池通常包含釩，稀有且昂貴的金屬，而在氧化還原液流電池中存儲能量的電解質可以是水基的，這使電池更安全，但能量密度較低。

首席研究工程師Mikhail Vagin和有機電子實驗室的同事現在不僅成功地生產了水基電解質，而且還成功地製造出有機材料電極，從而大大提高了能量密度。以這種方式可以製造完全有機的氧化還原液流電池。

他們將導電聚合物PEDOT用作電極，傳輸正離子(陽離子)或負離子(陰離子)。他們開發的水基電解質由醌分子溶液組成，而溶液可提取自樹基材料。

「奎因酮可以源自木材，但是在這裡我們直接使用了相同的分子，以及導電聚合物PEDOT的不同變體。事實證明它們彼此之間具有高度的相容性，就像大自然的禮物一樣。」 Viktor Gueskine說，他是有機電子實驗室的首席研究工程師，也是該文章的作者之一。文章現已發表在《高級功能材料》上。

高相容性意味著PEDOT電極可幫助醌分子在其氧化態和還原態之間切換，並以此方式產生質子和電子流。

「通常很難控制離子過程，但是我們成功了。我們還在電催化中使用了一種基本現象，溶液中一種特殊離子(在這種情況下為醌離子)被轉化為電流。我們可以將其作為離子選擇性電催化，且可安置於其他類型的膜存儲設備中，例如電池，燃料電池和超級電容器。這是全新的發現。」 Mikhail Vagin說道。 。

有機氧化還原液流電池的能量密度仍低於含釩電池，但它們非常便宜，完全可回收，安全且非常適合存儲能量並補償電網中的負載變化。也許將來我們會在家中使用有機氧化還原液流電池。


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