鋰電世界 憤世嫉俗者覺得，作為免費(fèi)燃料，不可能如此昂貴。只要你挑選正確的地點(diǎn)，將風(fēng)力和日光轉(zhuǎn)換成電能本身代價(jià)不高。但其實(shí)這并不確切，風(fēng)并不是總在吹，即便是在最晴朗無云的荒漠，夜幕降臨規(guī)律不變。政治承諾規(guī)定要大規(guī)模使用可再生能源，一些歐洲國家已經(jīng)開始實(shí)施，冒著大量消耗資源的風(fēng)險(xiǎn)。因此需要搜索一種廉價(jià)的方式，在資源豐富的時(shí)候轉(zhuǎn)換風(fēng)能和太陽能來儲(chǔ)存能量，以便在資源缺乏時(shí)可以使用能量。
現(xiàn)在提出了很多種方案：從低地抽水到山地湖為水電站服務(wù)；用壓縮空氣填充密閉洞穴；制造巨大的飛輪陣列；甚至在大型超導(dǎo)環(huán)中儲(chǔ)存電能。但最簡單的還是使用電池，只要電池容量大、價(jià)格低。
倡導(dǎo)這種想法的擁護(hù)者尤為迷戀一種名叫液流電池的設(shè)計(jì)，電池內(nèi)有兩種電解液，各自跟電極相連，且被僅能通過氫離子的隔膜隔開，在電池充電時(shí)共同將能量儲(chǔ)存進(jìn)電池。通過正負(fù)極兩邊發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即電解液沒有直接接觸的情況下迫使氫離子穿過隔膜的方式儲(chǔ)存能量。接著，電解液通過將氫離子傳輸回去能夠釋放儲(chǔ)存的能量。這個(gè)過程產(chǎn)生電子，連接外電路能夠生成有效功，用于房屋照明等。之后放電后的電解液又可以再次充電。
由于這種電池的儲(chǔ)能媒介是液體，它們可以在充電后被灌入儲(chǔ)存罐。液流電池原則上可以隔離巨大的能量。但只有在它們造價(jià)低的時(shí)候，才能解決可再生能源儲(chǔ)能問題，目前還做不到。儲(chǔ)能媒介需要用到昂貴的金屬鹽，如釩，而且如果整個(gè)電池運(yùn)作，電極有時(shí)需要鍍鉑，或類似的稀有催化金屬。這就是Brian Huskinson、Michael Marshak和他們的同事在哈佛大學(xué)大顯身手的地方。他們認(rèn)為他們已經(jīng)摸索出一種方法同時(shí)降低電解液和電極的制造成本。
【一種新的理念】
Huskinson博士和Marshak博士在研究中提出的電解液，本質(zhì)上是在隔膜的一邊使用苯醌跟硫酸混合，在隔膜的另一邊使用溴跟氫溴酸混合，且使用碳制作電極。
苯醌是由碳、氫和氧組成的微粒，像金屬釩一樣以類似的方式電離。Huskinson博士和Marshak博士使用的醌類化合物，可以低成本人工合成，因?yàn)樗鼈兊那绑w蒽，是原油的組成部分。并且醌類化合物已經(jīng)存在少數(shù)的工業(yè)應(yīng)用中，例如在紙漿行業(yè)。這意味著一些基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)使它們變成可能了?，F(xiàn)在的問題是，它們在電池中表現(xiàn)出的性能能否跟釩一樣？
Huskinson博士和Marshak博士發(fā)現(xiàn)適合隔膜另一邊的材料，是溴和氫溴酸的混合物。他們選擇的醌類化合物名叫蒽醌，跟硫酸在互補(bǔ)反應(yīng)的過程中轉(zhuǎn)移適量的氫離子，與此同時(shí)溴轉(zhuǎn)化成溴離子，變成部分不含氫的氫溴酸。這個(gè)過程不需要金屬催化劑。
這種特殊的液流電池僅僅只是一個(gè)原理上的證明，但它是能夠使用有機(jī)微粒代替金屬，完全改變電池制造方法的一個(gè)有力證據(jù)。如果電池制造商不得不使用金屬，他們還會(huì)受限于元素周期表提供的金屬。使用苯醌他們卻能夠通過添加和刪減原子改變材料，來獲取他們需要的性能。
加上成本低（Huskinson博士和Marshak博士估算每千瓦時(shí)的儲(chǔ)能使用蒽醌的成本為21美金、溴和氫溴酸的成本為6美金；相比之下，在沒有考慮使用鍍鉑電極之前，釩基系統(tǒng)的成本已經(jīng)是81美金了），這說明醌基液流電池的發(fā)展前途光明，對可再生能源來說也是個(gè)利好消息。