太陽能和風能被廣泛認為是化石燃料的可持續(xù)

太陽能和風能被廣泛認為是化石燃料的可持續(xù)，環(huán)保的替代品，但每種都只能間歇性地獲得。這兩種解決方案都需要經(jīng)濟實惠的高性能儲能技術(shù)，以便廣泛，可靠地使用。

被稱為“AORFB”的含水有機氧化還原液流電池提供了一種很有前景的大規(guī)模儲能解決方案，但仍然存在局限性。在2018年10月25日在線發(fā)表的分子工程研究中，猶他州立大學的Joule化學家報告了解決這些局限性的進展。

USU博士后研究員Jian Lu和博士生Bo Hu，研究生Camden DeBruler，Yujing Bi，Yu Zhao，Bing Yuan，Maowei Hu和Wenda Wu以及教師顧問Tianbiao(Leo)Liu，通訊作者，以及與來自中國海洋大學和青島科技大學的同事一起報告了一項策略，通過簡單的設(shè)計調(diào)整提高了AORFB的存儲容量，安全性和性能。

該團隊的研究得到了USU和猶他州科學技術(shù)與研究(USTAR)倡議大學技術(shù)加速撥款(UTAG)的支持。

“我們以前發(fā)現(xiàn)K 4 [Fe(CN)6 ]在pH中性溶液中是化學穩(wěn)定的，但在堿性溶液中則不然，”USU化學與生物化學系助理教授Liu說。“然而，K 4 [Fe(CN)6 ](0.76 M)的相對低溶解度對流動電池應(yīng)用來說是一個挑戰(zhàn)。”

他說，在本文中，該團隊報告了一種簡單的配方取代，通過用更親水的銨離子(NH)代替鉀陽離子(K +)，顯著提高了亞鐵氰化鉀K 4 [Fe(CN)6 ] 的溶解度。4 +)。

“新設(shè)計的(NH 4)4 [Fe(CN)6 ]作為陰極電解質(zhì)，可以在水中實現(xiàn)1.6 M的高溶解度，是K 4 [Fe(CN)6 ]的兩倍。” 劉斯說。“此外，(NH 4)4 [Fe(CN)6 ]具有高溶解度，還具有更高的導電性，從而提高了液流電池的能效和動力性能。”

此外，他說，該團隊發(fā)現(xiàn)使用銨的電荷轉(zhuǎn)移比鉀更快，這進一步提高了電池的能源效率和電力性能。與稱為(SPr)2V的紫精陽極電解質(zhì)配對，該團隊最近公布的一個過程，24.1 Wh / L(NH 4)4 [Fe(CN)6 ] /(SPr)2 V液流電池提供了前所未有的循環(huán)穩(wěn)定1000個循環(huán)，代表迄今已知的最穩(wěn)定的液流電池。

“這種電池還具有72.5 mW / cm 2的高功率密度。” 劉說。“憑借其低成本材料，這種高性能液流電池對于實際的能量存儲應(yīng)用具有極大的吸引力。”