中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：莫斯科國(guó)立大學(xué)的科學(xué)家與Skoltech的研究人員一起提出了一類新的液流電池物質(zhì)。其容量與現(xiàn)有化合物相當(dāng)，但價(jià)格更低，而且更環(huán)保。論文發(fā)表在《The Journal of Physical Chemistry Letters》上，并得到了俄羅斯基礎(chǔ)研究基金會(huì)的資助。
液流電池是一種電化學(xué)電池，其化學(xué)能量由被膜隔開(kāi)的兩種液態(tài)化學(xué)成分提供。電流的運(yùn)動(dòng)伴隨著離子交換通過(guò)膜，而兩種液體在各自獨(dú)立的空間中循環(huán)。這種電池的主要優(yōu)點(diǎn)是可擴(kuò)展性和成本效益，所以在大型固定系統(tǒng)中使用這種電池來(lái)儲(chǔ)存能量是很有優(yōu)勢(shì)的。
液流電池一般使用的都是重金屬鹽，不僅成本高還具有一定的危險(xiǎn)性。因此科學(xué)家們一直在尋找替代的氧化還原組合，包括基于有機(jī)材料的組合。在大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能中使用有機(jī)材料是一個(gè)非常有吸引力的想法。
研究人員制造了這種具有氧化還原特性的分散系統(tǒng)，以聚丙烯酸及其含氮衍生物為基礎(chǔ)的粒徑為200-300納米的聚合物微凝膠，然后在這些鏈條上附著了環(huán)狀分子TEMPO，TEMPO是一種含氮試劑，被廣泛地用作反應(yīng)的催化劑，具有很高的氧化還原活性。通過(guò)對(duì)材料的研究發(fā)現(xiàn)，約14%的物質(zhì)保留了電活性特性。這意味著可以獲得一種容量為2.5 mAh/g的液流電池用低粘度電解質(zhì)。
液流電池如果使用金屬鹽類，就需要一個(gè)非常細(xì)孔的膜，用來(lái)抵御硫酸。而如果使用高分子量的有機(jī)化合物，可以使用更便宜、更容易制造的離子交換膜，且孔徑更大，這樣可以從根本上降低電池的成本。
這項(xiàng)研究顯示了使用氧化還原活性微凝膠的可能性，但工業(yè)化生產(chǎn)的計(jì)劃還為時(shí)過(guò)早，因?yàn)榈侥壳盀橹?，還只是獲得了一種材料（用于正極），而不是一對(duì)材料，還無(wú)法創(chuàng)建原型，此外，新材料還需要進(jìn)一步改進(jìn)。
論文標(biāo)題為《Redox-Active Aqueous Microgels for Energy Storage Applications》。
