美國俄亥俄州立大學(xué)(The Ohio State University)的研究人員宣稱開發(fā)出全球首款水基太陽能液流電池，可帶來較傳統(tǒng)鋰碘電池更高20%的節(jié)能效率。

　　根據(jù)俄亥俄州立大學(xué)研究人員在《美國化學(xué)學(xué)會(huì)期刊》(Journal of the American Chemical Society)發(fā)表的論文指出，其專利申請(qǐng)中的設(shè)計(jì)是在單一裝置中結(jié)合太陽能電池與一般電池，利用電池頂部的創(chuàng)新太陽能板擷取陽光，能夠?yàn)槠洚a(chǎn)生20%的能量。

　　在測(cè)試中，研究人員比較了太陽能液流電池的性能，以及典型的鋰碘電池。研究人員分別為兩種電池充電和放電各25次。每一次，兩種電池均放電約3.3V。

　　不同的是，太陽能液流電池可以用更少的充電產(chǎn)生相同的輸出量。典型的電池必須被充電到3.6V以及放電3.3V。太陽能液流電池由于太陽能板的優(yōu)點(diǎn)而僅需充電到2.9V，估計(jì)這可節(jié)省近20%的能源。

　　該元件的太陽能板如今采用的是固體片，而非先前在2014年時(shí)所制作的網(wǎng)格設(shè)計(jì)。另一項(xiàng)關(guān)鍵的差異則來自于利用電池內(nèi)部的水基電解質(zhì)。

　　由于電池內(nèi)部的水循環(huán)，這種新設(shè)計(jì)屬于名為“水基液流電池”(aqueous flow batteries)的新興電池系列。

　　“這項(xiàng)研究的真正重要?jiǎng)?chuàng)新是：我們成功地證明太陽能電池內(nèi)部的水流動(dòng)，”俄亥俄州立大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)教授Yiying Wu說。

　　該裝置據(jù)稱是首款結(jié)合太陽能的水基液流電池?；蛘?，如同俄亥俄州立大學(xué)研究人員所稱的——首款“水基太陽能液流電池”。

　　“它與目前的電池技術(shù)也完全相容，很容易與現(xiàn)有的技術(shù)整合、環(huán)保，而且也易于維護(hù)，”Wu補(bǔ)充說。

　　“這種太陽能液流電池設(shè)計(jì)可望應(yīng)用于網(wǎng)格級(jí)的太陽能能源轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存，以及生產(chǎn)可用于為未來電動(dòng)車(EV)供電的‘電解質(zhì)燃料’，”該論文的主要作者暨俄亥俄州立大學(xué)博士班研究生Mingzhe Yu表示。

　　先前，Yu利用鈦網(wǎng)格設(shè)計(jì)太陽能電池板，讓空氣能穿透至電池。但新的水基液流電池并不需要空氣的作用，因此，該太陽能板目前是實(shí)心的。

　　這種太陽能板被稱為染料敏化太陽能電池(DSSC)，因?yàn)檠芯咳藛T們使用一種紅色染料來調(diào)整所擷取的光波長(zhǎng)并轉(zhuǎn)換成電子。接著，這些電子補(bǔ)充儲(chǔ)存在太陽能電池鋰陽級(jí)部份的電壓。

　　然而，有些從太陽能電池轉(zhuǎn)換至一般電池時(shí)必須攜帶電子，這時(shí)就需要用到電解質(zhì)。液體電解質(zhì)通常是一部份鹽與一部份溶劑；研究人員以往采用鹽過氯酸鋰混合有機(jī)溶劑二甲基亞?(DMSO)。如今，研究人員利用碘化鋰作為鹽，并以水作為溶劑。(水是一種無機(jī)溶劑且十分環(huán)保；碘化鋰則能以低成本提供高能量?jī)?chǔ)存性能。)

　　“我們希望鼓勵(lì)研究界進(jìn)一步開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，使其成為實(shí)際的可再生能源解決方案，”Wu補(bǔ)充說。

　　該團(tuán)隊(duì)的最終目標(biāo)在于提高太陽能電池對(duì)于電池的貢獻(xiàn)超過目前的20%，甚至達(dá)到100%。

　　“這是我們的下一個(gè)步驟，”Wu說，“真正實(shí)現(xiàn)完全太陽能充電的電池?！?/p>