日前美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Pacific Northwest National Laboratory，以下簡(jiǎn)稱“PNNL”)的研究人員使用低成本及可持續(xù)的合成分子開發(fā)了一種全新的有機(jī)液流電池，其生產(chǎn)成本據(jù)說比現(xiàn)有的液流電池下降近60%。他們預(yù)計(jì)這種液流電池的成本將下降到180美元/千瓦時(shí)，這比常見的全釩液流電池成本降低了60%左右。

液流電池的形式和功能不同于常見的鋰電池。在液流電池單元中，液態(tài)電解質(zhì)在兩個(gè)容器箱體中循環(huán)流動(dòng)，而兩個(gè)箱體通過一個(gè)薄膜進(jìn)行分離。離子穿越薄膜就實(shí)現(xiàn)了電荷轉(zhuǎn)移，整個(gè)過程與氫燃料電池的發(fā)電原理類似。液流電池組較鋰離子電池有更高的安全性，即便放置很長(zhǎng)一段時(shí)間，電能也不會(huì)出現(xiàn)流失，因此很適合用來(lái)儲(chǔ)存太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源。

傳統(tǒng)的液流電池大多使用重金屬釩和溴化物等作為電解質(zhì)溶液，不僅極其昂貴，而且具有毒性。而PNNL的研究人員認(rèn)為他們使用的全新有機(jī)電解質(zhì)(正極中使用的是甲基紫精，而負(fù)極中使用的是4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，同時(shí)加入了氯化鈉)將成為一個(gè)全新的標(biāo)準(zhǔn)。

研究人員在容量為600毫瓦的小型電池上對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了測(cè)試。在每平方厘米20到100mA的測(cè)試密度下穩(wěn)定循環(huán)充電100次依然能夠保持“接近于”100%的電池功率，而最優(yōu)的性能密度為每平方厘米40到50MA，也就是保留原有電壓的70%左右。

研究人員希望未來(lái)能在近5千瓦級(jí)的電池系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。