“蜡烛化合物”带来意外之喜：新型液流电池能量密度和寿命双双大增

财联社（上海，编辑 黄君芝）讯，随着世界继续向风能和太阳能(000591,股吧)等可再生能源转变，科学家们愈发认为氧化还原液流电池是解决未来能源存储需求的一部分。不过，要在性能和可持续性方面得到更大的改善，还有许多前置工作要先完成。

但可喜的是，来自美国西北太平洋(601099,股吧)国家实验室（PNNL）的一支研究团队，刚刚证实了蜡烛中广泛使用的一种化合物，可被用于解决当前电池设计的两大短板：在提升能量密度的同时，还有效地延长了电池的使用寿命。

一直以来，氧化还原液流电池都被认为是存储间歇性能量（如风能/太阳能）的良好候选。与在电极材料中存储能量的锂离子电池不同，它们将能量存储在拥有巨大外部容器的液体电解质中。

这意味着存储潜力可以通过增加储罐的大小来增加，这一特性非常适合可再生能源，这种能源不是按需生成的，但经常需要储存起来供以后使用。

然而，在这些设备被应用到电网设施中之前，研究人员还在努力解决设计中的一些问题。据悉，大多数氧化还原液流电池依靠金属钒来促进电子传递，这在充放电过程中提供了很高的可靠性。但由于开采成本高昂，科学家们一直在探索如何用更加环保、且低成本的有机材料来替代。`

最近，我们在这一领域看到了一些有意义的进展，比如有科学家在其中掺入虾壳中提取的化合物、有机聚合物、乃至盐水。现在，PNNL实验室的科学家们又揭示了源于蜡烛的一种前景光明的候选化合物。

这种有机化合物被称作芴酮（Fluorenone），此前已被用于LED、太阳能电池板等产品，它还有助于让蜡烛闻起来更香。有趣的是，现在它又被PNNL研究人员用于改善氧化还原液流电池的性能。

不过，在将芴酮用于氧化还原液流电池方面还需要做一些工作。在常规形式下，其分子的水溶性不足以满足这种应用，而且不能轻易接受和提供电子。但通过一种复杂的化学处理，研究人员能够解决这些缺点，并为氟酮配备了用于水性氧化还原液流电池所需的特性。

该研究的作者Wei Wang说：“这是利用分子工程将一种被广泛认为不可能使用的材料转变为有用的能源存储材料的一个很好的示范。这开启了我们可以探索的重要的新化学空间。”

研究人员表示，芴酮在水基电解质中进行必要反应的能力，与其浓度有很大的关系。因此，目前该团队正在着手敲定最佳的配方。原型液流电池的仅有邮票差不多大小，但能够持续运行120天、涉及1111个循环充电周期。

据称，在经过1111次的充电循环后，它只损失了不到3%的容量，证明其寿命远超其他有机液流电池。此外，该团队还表示，这种电池的能量密度是钒基电池的两倍多。