在德国耶拿市（Jena），太阳能和风能是重要的可再生能源，但这两者要受到自然波动的影响：暴风雨天气或大晴天的电力供过于求，而多云或无风天气又会导致电力短缺。对于电力供应及稳定电网的持续性来说，储能设备是必须的。所谓的氧化还原液流电池是解决这一问题最有前途的技术。然而，同样存在一个关键缺陷：需要昂贵的材料和强酸。

德国耶拿大学（FSU Jena）能源与环境化学中心及JenaBatteries GmbH（耶拿大学所属公司）的研究人员迈出了氧化还原液流电池的决定性一步，使其可简易处理，并同时具有安全性和经济性：他们开发出了一个以有机聚合物和无害盐溶液为基础的体系。“有关电池的创新点在于生产成本要低得多，同时其容量几乎与传统含金属和酸的体系相当。” Martin Hager博士如是说。科学家在最新的一期的《自然》（Nature）期刊上报道了这种电池技术。

与传统电池相比，氧化还原液流电池的电极并非固体材料（比如金属或金属盐），而是以溶解的形式出现：电解质溶液储存于两个槽中，作为电池的正极和负极。在泵的作用下，聚合物溶液被转移至电化学电池，其中的聚合物被电化学还原或氧化，从而对电池进行充电或放电。为防止电解质混合，利用膜将电池分成两部分。“该系统中，能量的储量以及功率可单独进行调整，而且几乎没有自放电损耗。” Martin Hager这样解释。

传统的氧化还原液流体系大多采用重金属钒，溶解于硫酸电解液当中。Hager指出，“这不仅非常昂贵，而且这种溶液具有强腐蚀性，因此必须使用特定的膜，而且电池的寿命有限。”另一方面，耶拿大学的这种氧化还原液流电池采用新型的合成材料：其核心结构类似于Plexiglas和Styrofoam（聚苯乙烯），但添加官能团使其可接受或失去电子。不再需要任何强酸；聚合物像是在水溶液当中“游泳”。“因此，我们可以采用简单、廉价的纤维素膜，并避免有毒和昂贵的材料。”该研究第一作者Tobias Janoschka如此解释。Ulrich S. Schubert教授说，“这种聚合物基氧化还原液流电池非常适合于大型风电场和光伏电站的储能。” Ulrich S. Schubert教授是FSU Jena有机和高分子化学主任、CEEC Jena（与位于Hermsdorf/Dresden陶瓷技术和系统Fraunhofer研究所(IKTS)合作运行的能源研究中心）主任。

耶拿大学对这种氧化还原液流电池的首次测试可以承受一万次充电循环，而没有关键容量损耗。该研究体系的能量密度为每公升10瓦时。然而，科学家已经在研究更大、更有效的系统。除了在大学进行基础研究以外，化学家还与新兴的JenaBatteries GmbH公司合作开发他们的系统，目标直指市场畅销产品。 

新材料在线编译整理——翻译：菠菜      校正：摩天轮