哈佛團隊突破性的高能碳基蓄電池技術有可能大規模應用嗎？
&> The breakthrough came in the type of materials used to store the energy. The Harvard researchers reported using a carbon-based molecule found in crude oil and other substances as the material to hold the electric charge. Most battery chemistry in use today uses metals, including the familiar nickel metal-hydride and lithium-ion, which are more costly.
via http://www.nytimes.com/2014/01/09/business/energy-environment/from-harvard-a-cheaper-storage-battery.html?partner=rssemc=rss
Nytime打不開，搜了一下頁面，問主問的可能是這篇（doi:10.1038/nature12909 題目：」A metal-free organic––inorganic aqueous flow battery「）[1]。作為一個知乎小新人，正好看過這篇論文。對這方面稍微有那麼一丟丟了解。就那麼輕輕拋塊磚吧。
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這個所謂的高能碳基蓄電池技術，其實不算是一種全新的電池，就是有一種電池類型叫做Flow Battery，通過流動的液態化合物交換正離子，而電子在外電路流動的方式來達到化學能轉變成電能的方式[2]。而我們常用的鋰電池，一般是通過靜態的物質（正極：鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰等對負極：天然石墨，鈦酸鋰等等）。而Flow Battery，一般需要比較複雜的結構，當跟我們日常用的使用靜態電極材料的電池比起來的時候。所以其實就算大規模應用，對我們日常的生活也影響不大。主要是用在（或者說作者研發這個電池的時候的目標）大規模的智能電網，特別是主要用於應對可再生能源轉化為電能（特別是風能，太陽能，潮汐能）時由於天氣或者其他因素所導致的電能供應的不穩定[3]。所以就算這個碳基蓄電池大規模應用，也應該是跟可再生能源大規模應用所同步的。所以可以看到，這篇Nature的Funding主要是來自與美國能源部的用於研發大規模電網的電池的有關基金[4]。（PS一下：不知道問主的」大規模應用「意思是不是想問這種電池能不能取代手機中的鋰電池，就個人看法而言，不太可能，因為液態儲能體系的能量密度是低於固態的，所以，以這個Flow battery去做手機電池的話，就算不論這種電池的複雜結構，單論體積，應該也沒有辦法壓縮到普通鋰電的現在的尺寸。退一萬步講，就算能做小，就這篇文章這種對電極，我不知道誰會願意帶著一坨硫酸和溴化氫在身上，至少我個人是不願意的。）
而從實際這篇文章出發，這篇Nature主要是介紹了一種新的製造Flow battery電極對的思路，之前的其他人主要是從這個金屬的氧化還原的思路來思考如何選擇一種高性能的電極材料去使整個全電池的功效最大化。而這篇文章是利用了一種天然植物中能夠提取的一種芳香性的化合物去作為Flow Battery的負極（應該是負極吧）的氧化還原產物，同時達到了一個相當高的能量密度。並預言了幾個改良這個電極對的方向。是一篇有開拓意義的文章。
（PS：單從發文章的角度而言，Nature很喜歡這些看起來很屌很容易懂的題目。當然，.harvard這名頭也是加分項。個人意見，不喜勿噴）
1.A metal-free organic––inorganic aqueous flow battery （doi:10.1038/nature12909）
2.Flow battery
3.Yang, Z.; Zhang, J.; Kintner-Meyer, M. C. W.; Lu, X.; Choi, D.; Lemmon, J. P.; Liu, J. Chemical Reviews 2011, 111, 3577. （http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/cr100290v）
4.Battery offers renewable energy breakthrough
5.該課題組的PI對這篇文章的說明：Electrochemical processes for energy technology
電池技術還需要一個現象級的革命，世界的未來和探索太空都需要電池技術的支持。
蓄電池是車載電源之一，其主要用途是在起動發動機時，向起動機及點火系統(汽油發動機)供電。因此，汽車用蓄電池也被稱之為起動型蓄電池。除了用作起動電源外，蓄電池還有如下作用：
(1)在發動機不工作時供電
發動機不運轉時發電機不發電，這時蓄電池就是車載用電設備唯一的電源。電動門鎖開關車門、發動機熄滅後關閉車窗、停車時開啟車載音響設備等都依靠蓄電池供電。
(2)協助發電機供電
發動機因輸出電流增加而其端電壓下降時，就會與發電機同時供電。有兩種情況蓄電池會協助供電：一是在某一段時間同時啟用的車載用電設備功率超過了發電機的額定功率；二是發動機處於怠速工況時，開啟了空調、前照燈等耗電量最大的用電設備。風帆蓄電池文摘於.
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