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据techxplore网站2018年7月13日消息，美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院的研究人员设计并制造了一种新的储能有机分子，与以前用过的有机分子相比，其寿命长、性能好，有望用于长效、高质量的液流电池上，比目前常见的正负极使用钒盐溶液的钒液流电池电池更安全廉价，其被命名为“甲基呋喃醌”（the Methuselah quinone），它可以在多年的时间里实现数万次的充放电。“甲基呋喃醌”取自《圣经·旧约》中的长寿族长，醌是光合作用和细胞呼吸等自然过程中的关键分子。这项研究成果被发表在美国的《焦耳》杂志上。太阳能和风能为的人类未来文明可以提供所有必需的能源。但是，当没有太阳照射并且风不吹时，需要将能源存储起来。电池储能能力对风能、太阳能等清洁能源的使用至关重要，有机液流电池作为一种电化学储能装置，是锂离子电池和用于大规模可再生能源存储的钒液流电池的潜在更安全、更经济的替代品。

这项研究由哈佛大学的化学和材料科学教授托马斯·达德利·卡伯特、罗伊·戈登以及材料与能源技术教授迈克尔·阿齐兹、吉恩和特雷西·赛克斯共同领导。“我们设计并制造了一种新的有机化合物，可以储存电能，并且在分解之前具有很长的使用寿命，”戈登教授说。“我们发现了在常见液流电池中使用的有机分子出现的降解过程。然后我们创造了新的、更稳定的分子来避免这些问题。”“在之前的工作中，我们已经展示了一种具有长寿命但低电压的化学物质，这种化学物质导致每分子的能量储存能力较低，因此定量的能量存储成本高，” 阿齐兹教授说。“现在，我们拥有了第一个具有长期稳定性并且输入电压超过1伏特的有机分子，这通常被认为是商业应用的门槛。我相信它是第*符合所有技术标准的有机液流电池。”

“甲基呋喃醌”分子是一种改良的、丰富的、天然存在的分子，与光合作用和细胞呼吸等生物过程不可分割。与理论化学教授Alan Aspuru-Guzik合作，哈佛大学材料科学及化学等学科的研究人员对醌在液体电池中的老化过程进行了分析，在此基础上对醌分子进行改良修饰，成功研制出提高液流电池寿命的“甲基呋喃醌”分子。在他们的实验室进行的实验中，“甲基呋喃醌”分子的衰减率每天低于0.01%，每次充电/放电循环低于0.001%，在一年的时间里，在成千上万次的充放电循环操作下的降解率不到3%。此外，“甲基呋喃醌”分子可溶性强，在较小空间中能储存更多能量。由于该分子是在弱碱性电解质中发挥作用，可使用更为廉价的密封材料和聚合物膜分离正负极，进一步降低了成本。

哈佛大学材料科学及化学等学科的研究人员对醌在液体电池中的老化过程进行了分析后成功研制出成功研制出提高液流电池寿命的“甲基呋喃醌”分子

利用这一新发现分子制作的液流电池具有更长效的稳定性，并且已具备商用能力，而且这种有机分子有望替代昂贵的钒液流电池。这项研究得到了美国能源部电力能源存储项目办公室、*能源研究计划署、丹麦创新基金、马萨诸塞州清洁能源技术中心和哈佛工程与应用科学学院的支持。能源部电力存储项目办公室主任Imre Gyuk说：“这项重要的工作是向低成本、长周期电池方向发展的重大进步。”“这类设备是必要的，可以让电网吸收越来越多的绿色但可变的可再生发电。”在哈佛大学技术发展办公室(OTD)的帮助下，研究人员正在寻找商业伙伴，以扩大工业应用技术的规模。哈佛大学OTD已经提交了一份关于创新型液流电池技术专利申请。

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