鉅大LARGE | 點擊量:632次 | 2018年09月26日
或能推動液流儲能電池的發(fā)展的“超級熒光染料”
手托一瓶BODIPY超級染料的博士生Kosswattaarachchi
海平面和大氣碳排放水平的上升,催生了眾多的高效可再生能源的研究,太陽能和風能是其中的佼佼者。而布法羅大學的研究人員,卻開發(fā)出了一種名叫BODIPY的“熒光染料”。BODIPY是“硼-二吡咯亞甲基”(boron-dipyrromethene)的簡稱,其蘊含了兩種不尋常的化學屬性,使其成為了“液流儲能電池”(儲存電子和參與電子傳遞)的一個候選方案。
這項發(fā)現的重要性在于,下一代電池需要很好地處理這兩個方面(存儲和釋放能量),才能在規(guī)?;碾娋W中得到應用。
研究領隊TimothyCook博士和論文一作AnjulaM.Kosswattaarachchi表示:“BODIPY也可當做是鑒別蛋白質的一個傳感器,能夠很好地實現這個功能”。
研究首席科學家TimothyCook和論文一作AnjulaM.Kosswattaarachchi。
Cook表示:“隨著全球對替代能源依賴性的增加,我們將面臨一個大問題——如何儲存能源呢?尤其在太陽下山之后的夜里,或者當風不再刮起的時候。這些能源都是斷斷續(xù)續(xù)的,所以我們需要電池來儲存足夠的能源,才能給千家萬戶供電”。
本次研究混合了PM567和乙腈溶劑,打造出了實驗所需的燃料解決方案。
氧化還原液流電池有望解決這個問題,因其儲能罐能夠被輕松放大,以存儲大量的能源,而不會指數級地增加成本(尤其與基于鋰離子電池的其它系統相比)。
當前狀況是,盡管液流電池有著相對更安全、更劃算的優(yōu)勢,但鋰離子電池仍把持著市場霸主的地位。
未來有望為家庭或汽車供電的超級染料。
為了測試基于BODIPY的電池的表現,團隊將PM567(一種能源型BODIPY染料)溶解到了乙腈溶劑中,然后對其進行持續(xù)上百次的充放電循環(huán),結果發(fā)現該化合物在整個周期內都沒有出現衰退(這點與許多其它化學材料相比有很大的不同)。
鑒于不同的BODIPY有著相同的化學性質,未來其有望開發(fā)出更給力的儲能染料。根據測試結果,研究人員預測BODIPY電池能夠產生2.3伏特的電壓。
該團隊的這項發(fā)現,已經發(fā)表在近日出版的《化學與可持續(xù)性》(ChemsusChem)期刊上。
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