中國儲能網訊：莫斯科國立大學的科學家與Skoltech的研究人員一起提出了一類新的液流電池物質。其容量與現有化合物相當，但價格更低，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研究基金會的資助。
液流電池是一種電化學電池，其化學能量由被膜隔開的兩種液態(tài)化學成分提供。電流的運動伴隨著離子交換通過膜，而兩種液體在各自獨立的空間中循環(huán)。這種電池的主要優(yōu)點是可擴展性和成本效益，所以在大型固定系統中使用這種電池來儲存能量是很有優(yōu)勢的。
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性。因此科學家們一直在尋找替代的氧化還原組合，包括基于有機材料的組合。在大規(guī)模電化學儲能中使用有機材料是一個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，以聚丙烯酸及其含氮衍生物為基礎的粒徑為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，被廣泛地用作反應的催化劑，具有很高的氧化還原活性。通過對材料的研究發(fā)現，約14%的物質保留了電活性特性。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。
液流電池如果使用金屬鹽類，就需要一個非常細孔的膜，用來抵御硫酸。而如果使用高分子量的有機化合物，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)化生產的計劃還為時過早，因為到目前為止，還只是獲得了一種材料（用于正極），而不是一對材料，還無法創(chuàng)建原型，此外，新材料還需要進一步改進。
論文標題為《Redox-Active Aqueous Microgels for Energy Storage Applications》。
