基于糖分子的液流电池解决可再生能源储存的挑战 _生活知道

美国能源部太平洋西北国家实验室的研究团队开发了一种基于糖分子的液流电池，该电池具有低成本、高效率、长寿命和环境友好等特点。
问题一：什么是液流电池？
答案一：液流电池是一种可充放电的电化学装置，通过将活性物质储存在液体电解质中，通过泵送电解质到电池单元来实现充放电过程。
问题二：液流电池的工作原理是什么？
答案二：在放电过程中，正极液和负极液分别被泵送到电池单元的两侧，通过一个隔膜或膜片分开。隔膜或膜片允许离子通过，但阻止电解质混合。在电池单元中，正极液中的氧化剂在正极上失去电子，负极液中的还原剂在负极上得到电子，形成一个闭合的电路。在充电过程中，外部电源向电池单元施加一个反向的电压，使得氧化剂和还原剂恢复到初始状态，并被泵送回各自的罐子中。
问题三：液流电池与传统电池有何不同？
【基于糖分子的液流电池解决可再生能源储存的挑战】答案三：液流电池将电能储存在液体中，通过泵送液体到电池单元来实现充放电过程。与传统电池不同，液流电池可以将电能存储在电池的外部水箱，通过更换电解质来快速充电。这使得液流电池可以实现大规模、长时间、灵活的储能功能。
问题四：为什么选择糖分子作为液流电池的活性物质？
答案四：市场上主要使用的液流电池使用金属离子作为活性物质，但存在成本高、供应不稳定和环境影响大等问题。王伟博士领导的团队选择了一种叫做β环糊精βCyclodextrin的糖分子作为活性物质。这种糖分子是从淀粉中提炼的单糖，具有低成本、高效率、长寿命和环境友好等特点，有望解决液流电池的局限性，促进清洁能源的普及和利用。
问题五：液流电池的优势是什么？
答案五：液流电池具有独立调节功率和能量密度的特点，可以适应不同的应用场景。功率取决于电池单元的面积和数量，能量取决于储存罐的容积和浓度。这意味着可以根据需要增加或减少储存罐的大小和数量，而不影响功率输出，实现大规模、长时间、灵活的储能功能。