随着全球范围内的太阳能电池板和风力发电机越来越普遍，在无法发电时它们将需要能够存储电力的电池。哈佛大学的研究者最近就推出了一种很有前景电池原型。
哈佛大学的研究者研发出一种液流电池，可在液体容器中存储电能，而且使用的都是无毒、无腐蚀性和非燃性的材料。
摄影：ELIZA GRINNELL，哈佛大学工程与应用科学学院撰文：Wendy Koch
如果你想拥有一座太阳能供电的房子，没有太阳的日子最好能依靠不会着火的电池度过难关，哈佛大学的研究者可能给出了完美的解决方案。
在研发未来电池的竞赛中，哈佛大学的研究者率先亮出了独特的方案。他们表示新研发的液流电池造价低廉，而且选用无毒、无腐蚀性、非燃性的电池材料是他们的首创。
“这是电池的巨大进步，为所有人使用提供了可能，”哈佛大学工程学教授、发表于《科学》杂志上的这篇研究的共同作者Michael Aziz说道。这种电池没有腐蚀性，非常安全，因此在商业领域和家庭范围内都适用，“我很乐意把这种电池放在家里用，”他补充道。
随着气候改变加剧，人类对清洁能源的需求也与日俱增，储能技术便成了可再生能源的圣杯，过去5年来关于该技术的研究也开始取得进展。原因很简单：太阳能电池板和风力发电机只能间歇性发电，当没有阳光或风的时候，就需要动用储存的能源。
20多年前，索尼公司研发出了用于个人电子产品的锂离子电池，不过这种电池存在一定缺陷。这种电池造价昂贵，尤其是大型号的电池，而且易燃。锂离子电池曾导致一些电动汽车着火，成批运输的锂离子电池甚至曾引燃运输飞机。
因此，研究者正在改进锂电池，同时寻求其替代品。一些研究者，如获得美国能源部资助的哈佛大学研究者不仅在探索新的电池原料组合，还在尝试纳米材料。
Aziz的团队一直在研究液流电池，与传统的固体电池不同，这种电池在外部的液体容器中蓄电。液体容器越大，存储的电就越多。大部分此类电池都使用钒金属，昂贵不说还有腐蚀性。
去年，哈佛大学的科学家利用醌类有机分子制造了一个液流电池原型。尽管该电池性能良好，并授权给欧洲的一家公司生产，不过电池含有有毒的挥发性物质溴。因此，今年团队对电池进行了改进，利用无毒、无腐蚀性的亚铁氰化物代替了溴。
“因为有氰化物的字眼，听起来好像很不好的感觉，”在关于新发现的一个大学发布会上，发现新配方的Michael Marshak说道，那时他还是哈佛大学的博士后。“氰化物能致人死亡，是因为可与人体内的铁紧密的结合在一起。亚铁氰化物是已经与铁化合的物质，所以是安全的，”如今是科罗拉多大学波德分校化学系副教授的Marshak说道，他还补充说亚铁氰化物现在常被用作食品添加剂和肥料。
“这项研究是突破性的，证明了有机分子可当作活性成分，” 阿贡国家实验室储能研究联合中心的主任George Crabtree说道。他表示该研究“值得注意且很有前景，”这种电池“刚触及有机分子领域的表面。”
另一位没有参与该研究的电池专家也看到了其优点。“这种电池的伸缩性强，非常安全，而且可能会很便宜，” 凯斯西储大学的工程学教授Robert Savinell说道。他希望未来10年内该电池能实现商业化生产，不过在此之前还需要进行更多的测试。
Aziz对此表示认可。“我们需要证明这些有机分子在成千上万次充电过程中不会分解，”针对研究团队没有做长时间的观察研究他说道。Aziz预计类似的测试会在未来一年中开展，不过哈佛大学很可能在未进行实验之前就对该技术进行授权。
“技术授权可能很快就会发生，”Aziz说道，同时指出已经有数家公司与他进行接触。至于有多快，他表示取决于受让方是刚起步的公司还是成熟的电池生产商。
其它一些人，如Elon Musk和其管理的特斯拉超级电池工厂，则急于大规模生产汽车用、家用以及商业用的电池。随着太阳能和风能发电量不断增加，Aziz预计蓄能行业将会出现巨大竞争。
不过考虑到巨大的潜在市场规模，他表示即使是最便宜电池的生产速度可能也赶不上需求产生的速度。
