據(jù)了解，一種全新的對稱設(shè)計(jì)使我們離釋放它們的潛力更近了一步，并在此過程中還能依靠更環(huán)保的材料。

由于可再生能源提供的能源在本質(zhì)上是間歇性的，所以將其用于電網(wǎng)規(guī)模的應(yīng)用將需要大規(guī)模的存儲解決方案。液流電池則是一個有吸引力的提議，因?yàn)檫@個問題可以通過將液體電解質(zhì)儲存在儲罐中數(shù)月來解決，當(dāng)液體通過兩個儲罐之間的特殊薄膜時化學(xué)能被轉(zhuǎn)化為電能。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用一種叫做釩的稀缺而昂貴的金屬作為電解質(zhì)溶液的基礎(chǔ)，這使人們對其作為長期解決方案的可行性產(chǎn)生了疑問。在這一領(lǐng)域工作的科學(xué)家們正在越來越多地展示更綠色和更便宜的替代品的潛力--從蝦殼、鹽水和蠟燭等一切事物中找到靈感。

現(xiàn)在，來自荷蘭格羅寧根大學(xué)的科學(xué)家們構(gòu)思了一種不同的液流電池，它不僅使用有機(jī)分子來代替釩而且還采取了對稱的形式。流動電池中的兩個槽通常盛放著不同成分的液體，但科學(xué)家們通過使用混合分子來實(shí)現(xiàn)對稱設(shè)計(jì)的進(jìn)展，這些混合分子能同時為兩種液體服務(wù)--盡管這些很快就會損害其性能。

格羅寧根大學(xué)的分子無機(jī)化學(xué)副教授Edwin Otten指出：“這種方法的缺點(diǎn)是只有分子的一部分在兩邊被使用。并且在使用過程中，會出現(xiàn)隨著時間推移而降解的活性自由基。這使得穩(wěn)定性成為一個問題。”

Edwin Otten（左）和研究論文第一作者Jelte Steen（右）

Otten和他的團(tuán)隊(duì)一直在尋找一種能夠解決這種穩(wěn)定性問題的分子，并且與此同時還能接受和捐贈電子進(jìn)而有效地完成兩個分子的工作并抵消對混合方法的需求。他們相信他們已經(jīng)在所謂的布拉特自由基中找到了答案，這是一種具有內(nèi)在穩(wěn)定性的雙極有機(jī)化合物。這種化合物在一個小型的電化學(xué)電池中被使用，在那里科學(xué)家們通過275個充放電周期證明了它的可行性。

Otten表示：“我們需要把它提高到數(shù)千個循環(huán)；然而我們的實(shí)驗(yàn)是一個概念的證明。制作一個具有良好穩(wěn)定性的對稱性流動電池是可能的。”

研究人員指出，布拉特自由基分子的制造相對簡單，所以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模供工業(yè)使用是可能的，不過他們首先需要制造一種水溶性版本的自由基用于流動電池槽，然后需要進(jìn)行更大規(guī)模的測試。

“關(guān)鍵的測試是看我們的化合物是否將足夠穩(wěn)定，進(jìn)而用于商業(yè)應(yīng)用，”O(jiān)tten說道。