研究人员制出“超级荧光染料”:或推动液流储能电池的发展

2016年11月21日 11:44 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

海平面和大气碳排放水平的上升,催生了众多的高效可再生能源的研究,太阳能和风能是其中的佼佼者。而布法罗大学的研究人员,却开发出了一种名叫BODIPY的“荧光染料”。BODIPY是“硼-二吡咯亚甲基”(boron-dipyrromethene)的简称,其蕴含了两种不寻常的化学属性,使其成为了“液流储能电池”(储存电子和参与电子传递)的一个候选方案。

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手托一瓶BODIPY超级染料的博士生Kosswattaarachchi。

这项发现的重要性在于,下一代电池需要很好地处理这两个方面(存储和释放能量),才能在规模化的电网中得到应用。

研究领队Timothy Cook博士和论文一作Anjula M. Kosswattaarachchi表示:“BODIPY也可当做是鉴别蛋白质的一个传感器,能够很好地实现这个功能”。

研究首席科学家Timothy Cook和论文一作Anjula M. Kosswattaarachchi。

Cook表示:“随着全球对替代能源依赖性的增加,我们将面临一个大问题 —— 如何储存能源呢?尤其在太阳下山之后的夜里,或者当风不再刮起的时候。这些能源都是断断续续的,所以我们需要电池来储存足够的能源,才能给千家万户供电”。

本次研究混合了PM 567和乙腈溶剂,打造出了实验所需的燃料解决方案

氧化还原液流电池有望解决这个问题,因其储能罐能够被轻松放大,以存储大量的能源,而不会指数级地增加成本(尤其与基于锂离子电池的其它系统相比)。

当前状况是,尽管液流电池有着相对更安全、更划算的优势,但锂离子电池仍把持着市场霸主的地位。

未来有望为家庭或汽车供电的超级染料。

为了测试基于BODIPY的电池的表现,团队将PM 567(一种能源型BODIPY染料)溶解到了乙腈溶剂中,然后对其进行持续上百次的充放电循环,结果发现该化合物在整个周期内都没有出现衰退(这点与许多其它化学材料相比有很大的不同)。

鉴于不同的BODIPY有着相同的化学性质,未来其有望开发出更给力的储能染料。根据测试结果,研究人员预测BODIPY电池能够产生2.3伏特的电压。

该团队的这项发现,已经发表在近日出版的 《化学与可持续性》(ChemsusChem)期刊上。

[编译自:New Atlas , 来源:University of Buffalo]

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