6、一举两得，可以吸收二氧化碳的储能电池
1）为了解决现有电池的各类缺陷，研究人员可谓绞劲脑汁，力求获得一种性能高效还环保安全的“优秀”电池。接下来，隆重介绍一款极其环保，在储能过程中还不忘顺带吸收二氧化碳，助力碳中和的储能电池——水系有机液流电池。
2）水系有机液流电池的模型如上图，包括储罐、电解液、循环管道、循环泵、电极板、集流体、隔膜等组件。这种电池通过溶解在水中有机物的化学反应来储存或释放能量。
3）正负极电解液是具有可逆的电化学氧化还原能力的有机物分子(即电活性有机物分子),并分别储存于两个储罐之中。电解液在循环泵的驱动下经由循环管道输送到电极表面发生电化学氧化还原反应,实现能量的储存或释放。
4）电极板、集流体和隔膜则构成了电池的主体部分。电极板通常选用带有流槽的高密度石墨板,同时起到电子通路和流体通路的作用。集流体是电活性有机物分子发生氧化还原反应的场所,往往选用高比表面积的导电材料,比如碳毡、石墨毡、柔性碳布或者碳纸。隔膜起到分隔正负极的作用,为了在有效抑制电活性有机物分子的交叉同时允许H+、Na+、K+、Cl-等带电离子通过以平衡电荷,一般利用阳离子交换膜适配带负电荷有机物和阴离子交换膜适配带正电荷有机物。
5）西湖大学的王盼团队与美国哈佛大学、中国科学院大学研发团队合作，开发了一类基于吩嗪(fēn qín)衍生物的水溶性有机储能小分子，并提出在水系有机液流电池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化的方法。

        这类电池在充电过程中，电解液中的每个储能分子在存储电力的同时，本来是中性的电解液环境转换成了易于溶解二氧化碳的碱性环境，该环境能够高效溶解空气中的二氧化碳；而在放电过程中，储能分子在释放电力的同时使得碱性环境转为酸性环境，二氧化碳在酸性环境中溶解性小，便逃离电解液再度变为气体，从而被收集起来。

7、电池的充放电，导致电解液的酸碱性产生了“摇摆”，科学家利用这一特性来捕获与收集空气中的二氧化碳。研究团队做实验发现，在历经200个循环后，电池的效率依然很高，经过仿真计算发现,这种电池的效率在一众新型电池中也不逊色，这一成果发表在了《自然·能源》期刊上。

8、结语：人类从古代依靠柴火中植物固定的生物质能来加热事物取暖，到利用能量密度更高的石油与煤炭，再到当前可以直接将太阳能、风能乃至原子能转化为方便传输的电能，供应千家万户使用。我们对能量的使用需求越来越大，但对环境造成的影响也越来越不可忽视。研发高效、环保又安全的能量收集与储存装置，是人类可持续发展所必须跨越的技术难关。