单糖可以改善液流电池的性能

2023-07-15 05:46来源:大智报

Hands in latex gloves with a bottle of dark blue liquid and two cables

加入环糊精后的液流电池电解液的制备

添加一种单糖,β-环糊精,可以提高液流电池的性能。来自美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)的一个团队将淀粉衍生物溶解在液流电池的电解质中,使电池的峰值功率提高了60%,并提高了电池的容量和寿命。

液流电池有望储存来自风能和太阳能等间歇性能源的能量,然后在高需求时将其释放到电网。它们设计的简单性意味着扩大规模很简单,因此它们具有大规模储能的潜力。电池由两个室组成,每个室含有不同的电解质。离子可以穿过两种电解质之间的膜,从而导致电流流向外部电路。

A diagram showing a battery set up with a catholyte, an anolyte and an ion-selective membrane

实验液流电池运行了一年多,在此期间几乎没有损失容量

研究小组发现,在水电解质中加入β-环糊精有助于提高正电荷的储存,并在电池放电时平衡电子的流动。β-环糊精作为均相催化剂溶解于溶液中,有助于加速电化学反应。糖的加入也允许添加更多的荧光醇——一种在电池中保持电荷的分子。PNNL的研究小组对电解质中β-环糊精的添加量进行了实验,发现添加太多会导致电解质变得太厚,限制了流动速度,而添加太少则会影响电池的性能。

该团队对电池进行了一年多的反复循环,几乎没有造成电池容量或充电能力的损失。直到电池的塑料管开始失效,测试才结束。

作者冯若佐解释说:“我们正在寻找一种简单的方法来溶解更多的氟醇在我们的水基电解质中。”“β-环糊精起到了一定的作用,但它真正的好处是它惊人的催化能力。”

George Barsted报道

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