中年|新的液流电池可以加速由太阳和风驱动的电网( 二 ) |太阳|电池|

氟化聚合物膜也很昂贵。根据Helms的说法，它们可以构成电池成本的15％到20％，价格范围为$ 300 / kWh 。
Helms研究小组的研究生研究员Miranda Baran表示，降低流动电池成本的一种方法是完全消除氟化聚合物膜，并提出一种高性能但便宜的替代品，例如AquaPIM 。作者。 Baran还是博士。加州大学伯克利分校化学系学生。
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赫尔姆斯（Helms）及其合作者发现了AquaPIM技术，该技术代表“固有微孔性的水相容性聚合物” ，同时与合作者Yet-Ming Chiang合作开发了用于碱性水溶液（或碱性）系统的聚合物膜。JCESR的首席研究员和麻省理工学院（MIT）的京瓷材料科学与工程教授。
通过这些早期的实验，研究人员了解到，用一种称为“ ami胺肟”的奇异化学物质改性的膜使离子能够在阳极和阴极之间快速传播。

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AquaPIM液流电池膜。图片来源：Marilyn Sargent /伯克利实验室
后来，在评估AquaPIM膜的性能以及与不同网格电池化学物质的相容性（例如，一个实验装置使用锌作为阳极，以铁基化合物作为阴极）时，研究人员发现AquaPIM膜可产生非常稳定的碱性电池。
此外，他们发现AquaPIM原型在阴极以及阳极中都保留了电荷存储材料的完整性。当研究人员在伯克利实验室的高级光源（ALS）中对膜进行表征时，研究人员发现这些特性在AquaPIM变体中是通用的。
然后， Baran和她的合作者测试了AquaPIM膜在碱性水溶液中的性能。在该实验中，他们发现在碱性条件下，结合聚合物的a胺肟是稳定的-考虑到有机材料在高pH下通常不稳定，这是一个令人惊讶的结果。
这种稳定性可防止AquaPIM膜孔塌陷，从而使它们保持导电性，而不会随着时间的流逝而造成任何性能损失，而商用含氟聚合物膜的孔却按预期坍塌，从而损害了其离子传输性能， Helms解释说。
博士后研究人员Artem Baskin与David Prendergast进行了理论研究，进一步证实了这种行为。 DavidPrendergast是伯克利实验室Molecular Foundry的代理总监， JCESR的首席研究员以及Chiang和Helms 。
Baskin利用伯克利实验室国家能源研究科学计算中心（NERSC）的计算资源对AquaPIM膜的结构进行了模拟，发现构成膜的聚合物的结构在碱性电解液中的高度碱性条件下具有显着的抗孔塌陷性。
屏幕测试，以获得更好的电池
在评估AquaPIM膜的性能以及与不同网格电池化学性质的兼容性时，研究人员开发了一个模型，将电池的性能与各种膜的性能联系在一起。该模型可以预测液流电池的寿命和效率，而无需构建整个设备。他们还表明相似的模型可以应用于其他电池化学物质及其膜。