化学家推进针对全球挑战的太阳能存储

农村地区对电气化需求的增加带来了挑战，但也为分散电气化系统的发展创造了机会。与基于发达国家通常使用的大型集中式发电站的常规电网相比，分散式方法可降低资本成本，减小占地面积并灵活部署。

2020年7月13日发表在《自然材料》上的论文的作者包括犹他州立大学化学家刘天标，刘博，胡波和胡茂伟，他们描述了一种将能量转换和存储结合在一起的太阳能流电池设计。该项目的合作者包括威斯康星大学麦迪逊分校的李文杰和金松，新南威尔士大学和澳大利亚悉尼大学的安妮塔·霍-拜利，以及沙特阿卜杜拉国王科技大学的Jr-Hau He阿拉伯和城市大学。

美国大学化学与生物化学系助理教授刘说：“这项技术可以促进偏远地区的电气化。”他在研究中的参与得到了他在2019年获得的美国国家科学基金会职业资助的支持。

他说，该设计将光电化学太阳能电池与水性有机氧化还原液流电池(AORFB)集成在一起。

“这些技术中的每一种都具有优势，” Liu说。“光伏电池将阳光转化为电能，而液流电池可以由太阳能电池充电以同时存储太阳能。集成设计产生了很高的电压和非常稳定的循环。”

该技术基于Liu的实验室在ChemComm 2018年的一篇论文中对AORFB的研究成果。

刘说：“由于电网能量不稳定，需要频繁充电和放电的不规则循环，以及不规则的完全充电，对太阳能和风能等环保能源的电池存储提出了挑战。” “此外，我们需要安全和负担得起的储能电解质解决方案。AORFB在满足这些需求方面显示出巨大的希望。”

此外，Liu实验室正在设计用于集成海水淡化和能量存储的AORFB，该团队在2020年4月27日的高级功能材料在线版中进行了报道。这项研究得到了犹他州科学技术与研究(USTAR)倡议大学技术加速拨款(UTAG)的资助。

Liu说：“将海水淡化和能量存储结合到一个双功能设备中，提供了一个机会，可以从一个硬件安装中解决一个日益严重的全球性问题，而不是两个。”