美国能源部太平洋西北国家实验室的研究团队开发出一种超级液流电池，可能会帮助解决可再生能源的局限性。
在可再生能源如太阳能和风能等应用中，存储就是难以解决的问题之一，因为这两种能源的提供方式并不连续。
例如，太阳能只能在白天使用，风能只能在刮风的时候使用。
如果有一种电池能够以超级低廉的价格存储大量电能，那么，就可以将这些电能存储大量电能，那么，就可以将这些待用的电能储存起来，在有需求的时候使用，从而消除可再生能源使用中的缺陷。
新开发的液流电池。
目前美国实验室开发出来的这种新型液流电池就是如此，它以一种名叫环糊精的糖分子为活性物质。
众所周知，无论是燃料电池还是电容器或者就是我们平常使用的充电电池，活性物质都发挥着至关重要的作用，因为它们负责存储和释放能量。
传统的电池通常依赖于金属或合成化合物作为活性物质，但是这些活性物质要么本身就是贵金属，要么在从原材料转化成最终产品时需要消耗大量大量的能源，所以是有污染的。
与此相比，环糊精是一种厨师和食品企业广泛使用的廉价和绿色活性物质。
而且，它在许多方面都比金属活性物质更加高效。
研究团队带头人王伟博士解释道:「我们之前已经知道，环糊精作为活性物质的时候，电池性能会大幅提高，但是我们不知道原因是什么，而现在我们有了答案。」
王伟博士和他的同事们用改进的多层深度学习算法来寻找糖分子结构和电子转移之间的关系，而最终确定了这个关系的研究过程更像是在进行一场「谜团」的竞赛。
王伟博士补充道:「最终，我们发现，β-环糊精上的氢能够发生更快速度和更高频率的振动，这加速了电子，最终将我们松手了70%到60%的性能提升。」
王伟博士所描述的是一种非常大的提升。
在电池领域中，由于提高功率水平并不是最容易最后达成的目标，因此，这项技术可能会引发对储能技术的革命。
与传统的充电电池不同，液流电池实现充放电是通过泵送液体电解质。
这是因为液流电池设计成储能和功率控制可以通过独立调节功率和能量密度进行独立调节。
为此，液流电池使用两种同时流动的液体电解质，将能量存储在一个溶液中并将其流入另一个溶液中。
相比较之下，传统充电电池中能量存储在一个单一的固态或液态材料中，在充放电期间不能独立调整储存能源。
由于固体或液体材料无法并行流动，因此，在传统电池中必须通过改变反应速率来调节功率水平。
与此相比，这种并行流动使得液流行为可以单独调整功率和储存，同时在很小的体积中实现高峰值功率、容量和循环寿命，这在电池领域多么疯狂的想法!
带头这个研究组进行工作的王伟博士说:「只有通过实验，我们才能知道最终有什么结果。」
与此同时，研究团队采用了三种不同质量和三种不同浓度的β-环糊精溶液，并对它们进行了长达一年多的测试。
经过一年时间的测试，团队没有发现显著的性能衰减，这证明了这种新型糖分子液流电池具有卓越的稳定性。
液流电池的优势。
要了解这些液流电池所独具优势，我们首先就要对比一下传统固态或半固态电池以及液流电池之间有何不同。
在传统固态或半固态电池中，储存的能量是固定的，当需要时通过调节反应速率来释放能量，而在液流电池中，两种可独立调节浓度和流动速率的不同溶液同时流过一个膜并利用膜对称层间发生反应来释放能量。
因为两种流体可以独立调节浓度，可以有三个变量会影响所有反应速率:即膜两侧离子浓度差、膜两侧溶液中催化剂浓度差以及溶液流动速率。
这样一来，为了不让混合浓度太低，而会拖慢反应速率，可以通过提高浓度来降低反应速率;反之，如果为了让混合浓度高一点而提高反应速率，也可以通过降低浓度来降低反应速率。
这些变化可以让液流行为适用于各种不同场景比如快速充放电场景，对效率要求非常严格，比如风力涡轮机工厂中需要快速适应风速变化的场景，又比如需要一晚上慢慢充满才能利用完整个白天的情况下用于太阳能工厂。
尤其是与其他例(比如锂离子)相比，液流行为能够实现更高效率，使得其能量密度更高，而不管用哪种方案，β-环糊精方案中的电子转移都会是最高效。
除了以上优点外，研究团队还发现，由于环糊精属于有机分子，因此它们不会像金属一样腐蚀膜，这样一来就极大地延长了循环寿命。
研究成果展望。
王伟博士团队这项关于糖分子性液流电池的新发现不仅为储能领域带来了创新，还有可能改变可再生能源的采用和使用方式。
这显然值得我们进一步深入探索，因为许多发达国家当前正在努力实现绿色化，并减少可再生能源临时停顿造成的问题。
该项目目前仍处于研发阶段，需要进一步优化和探索其他糖分子活性物质，以实现商业化托管。
然而，这意味着与目前市场上大多数现有技术相比，这项突破可能会导致高效、稳定且成本低廉的清洁能源解决方案，这将对清洁能源应用产生影响。
这项发现令人激动，因为它表明我们甚至不知道我们用什么作为一个材料时，它也许具有许多更令人激动的新发现，更好的是大大提高性能，可以应用于无数领域，包括储存、工程甚至医疗等。
写到最后
王伟博士说到:「我们迫不及待地想要将这些发现推向更广阔的平台，并鼓励其他科研机构探索其他糖分子，因为我们相信许多糖可能会像我们刚发现的这种β-环糊精一样兴奋!」
这一发现使我们看到未来储能技术甚至无数领域还有许多发展空间，而我们已经习惯于我们现在「先进」的科技了，因此更让人激动我们无法想象未来会更好将会怎么美好。
