一支來自馬薩諸塞大學(xué)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種聚合物基能量存儲系統(tǒng)，當(dāng)需要時會以熱量形式放出能量。科學(xué)家們說他們的系統(tǒng)利用像圣誕節(jié)彩燈一樣排布的聚合物鏈，可以實(shí)現(xiàn)比以前聚合物基系統(tǒng)高一倍的存儲密度。


馬薩諸塞大學(xué)科學(xué)家正研發(fā)的一種新電池提供了鋰電池的一種新的替代品。這種電池把能量存儲在化學(xué)鍵里，釋放出的是熱能而不是電能。

根據(jù)《科學(xué)報(bào)告》雜志的報(bào)導(dǎo)，這個系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)平均510J/g的存儲密度，最大可達(dá)到690 J/g。而之前的聚合物儲能系統(tǒng)只有200J/g。 “理論上我們能夠?qū)崿F(xiàn)800J/g的存儲密度，但是沒人能夠做出來，” 馬薩諸塞大學(xué)化學(xué)教授Dhandapani Venkataraman說，“這篇文章報(bào)導(dǎo)說我們已經(jīng)達(dá)到了聚合物系統(tǒng)的最高的能量存儲密度之一。”

這個系統(tǒng)是在麻省理工教授Jeffrey Grossman早先的研究成果的基礎(chǔ)上建立的。他提議在碳納米管的四周安排分子，這可以讓科學(xué)家能操縱分子的行為，確定能量的吸收和釋放。

研究人員以Grossman的關(guān)于控制排布的想法為基礎(chǔ)，但選擇了柔性聚合物而不是碳納米管。 “你不能縮短碳納米管分子之間的距離，” Venkataraman解釋說，“我們想類似于圣誕節(jié)彩燈一樣的聚合物鏈的結(jié)構(gòu)會讓偶氮苯團(tuán)彼此之間挨得更近并互相影響，也就是當(dāng)它們獲得能量并變得更穩(wěn)定的時候。”

盡管最開始的結(jié)果很成功，但是通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)沒法解釋為什么處理溶劑的選擇提高了儲能效率。“我們認(rèn)為，線上的燈泡（類比鏈上的分子）之間的距離是最重要的。但更重要的是許多線和它們的燈被排布的方式，” Venkataraman繼續(xù)說道。“事實(shí)證明，我們使用的處理溶劑基本上可以確保最大的存儲密度。”

該團(tuán)隊(duì)表示，目前仍有一些與充電有關(guān)的實(shí)際問題，現(xiàn)在將重點(diǎn)研究。這項(xiàng)技術(shù)可以在太陽能板上應(yīng)用。太陽能板白天收集能量，在天黑后用來加熱或烹飪。

原文來自pv-magazine，原文題目為UMass scientists boost polymer-chain storage efficiency