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美國(guó)能源部太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一種新型水基液流電池，利用水處理設(shè)施中常見的化學(xué)品，為大規(guī)模儲(chǔ)能提供了一種安全、經(jīng)濟(jì)的解決方案，為風(fēng)能和太陽能等間歇性能源納入電網(wǎng)提供了另一條途徑。相關(guān)成果于3月25日發(fā)布在Nature Communications。

這種鐵基電池使用的是一種金屬有機(jī)配合物，鐵（Fe）-NTMPA2，由氯化鐵（III）和次氮基三（甲基膦酸）（NTMPA）組成，這種化學(xué)品在工業(yè)上容易獲得。制備鐵（Fe）-NTMPA2配合物的過程中，F(xiàn)e與配體的最佳比例為1：2，并用循環(huán)伏安法（CV）評(píng)估其電化學(xué)性質(zhì)。在全電池測(cè)試中，濃縮的Fe-NTMPA2陽極電解液（0.67 M）與Fe-CN陰極電解液配對(duì)，表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，在連續(xù)一千次充電循環(huán)后保持98.7%的最大容量，顯示出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，且具有96%的容量利用率、每個(gè)循環(huán)的最小容量衰減速率為0.0013%（1000個(gè)循環(huán)后最小容量衰減1.3%）、高庫侖效率和能量效率分別接近100%和87%，所有這些都在20 mA·cm-2的電流密度下實(shí)現(xiàn)。這種鐵基液流電池的優(yōu)勢(shì)在于其規(guī)?？烧{(diào)，適合作為電網(wǎng)的備用發(fā)電機(jī)，對(duì)于間歇性能源如風(fēng)能和太陽能的并網(wǎng)至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在2024年擴(kuò)大新電池技術(shù)的研究以進(jìn)一步提高電池性能。

原標(biāo)題：美國(guó)能源部開發(fā)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能的新型鐵基液流電池