能量密度更高、更穩定！新型液流電池有望「彎道超車」

財聯社4月6日訊（編輯 黃君芝）近期，來自韓國科學技術院（KAIST）和浦項科技大學（POSTECH）的一個研究團隊開發了一種可溶性高且十分穩定的活性分子——萘二酰亞胺（NDI）。在液流電池中，它可以被用來代替釩酸鹽。

雖然NDI分子幾乎不溶於水，因此很少被研究，但上述研究小組成功地連接了4種銨的官能團，在水中的溶解度高達1.5M。通過調節這些有機分子的相互作用，研究人員避免了嚴重的副反應，並降低了電子轉移過程中自由基形成引起的可循環性。

研究人員表示，「通過修改現有的低溶解度有機活性分子，並將其用作氧化還原液流電池的活性分子，證明了分子設計的原理。我們還證明，在氧化還原反應中，我們可以利用分子間的相互作用來抑制激進分子的化學反應性。」

此外，研究人員表示，當將最新NDI溶液用於中性氧化還原液流電池時，在500次循環后，電池依然保持了98%的容量。這意味着每次循環僅0.004%的容量衰減，也就是説，如果電池運行45天，僅會損失2%的容量。

最新研究成果已於近期發表在了《先進材料》雜誌上。研究人員還表示，新開發的NDI分子，每個分子可以容納兩個電子，這意味着每使用1M的NDI溶液可以存儲2M的電子。

相較之下，用於釩氧化還原液流電池的釩，需要高濃度的硫酸溶液，其溶解度約為1.6M，每個分子只能容納一個電子，這意味着它總共可以存儲1.6M的電子。因此，與現有的釩器件相比，新開發的NDI活性分子具有更高的存儲容量。

研究人員説，「如果它以后被用於水氧化還原液流電池，連同它的高能量密度和高溶解度，它還將具有可用於中性pH電解質的優勢。」

「釩氧化還原液流電池目前使用酸性溶液，會導致腐蝕，我們希望我們的分子能解決這個問題。由於現有的鋰離子儲能系統（ESS）是易燃的，我們必須開發更安全、更便宜的下一代ESS，我們的研究在解決這一問題方面表現出了很大的希望。」他們補充道。