材料化學(xué)家多年來一直在嘗試制造一種新型電池，該電池能夠以化學(xué)鍵而不是電子的形式存儲太陽能或其他光源的能量，這種電池將按需釋放的能量以熱量而不是電能的形式釋放出來，從而滿足了長期的需求長期，穩(wěn)定，高效的太陽能存儲。

現(xiàn)在，由Dhandapani Venkataraman領(lǐng)導(dǎo)的馬薩諸塞州阿默斯特大學(xué)的一組材料化學(xué)家和博士學(xué)位。學(xué)生和第一作者Seung Pyo Jeong博士 Larry Renna，Connor Boyle等人的學(xué)生報告說，他們通過開發(fā)基于聚合物的系統(tǒng)解決了該領(lǐng)域的主要障礙之一。它可以產(chǎn)生能量存儲密度-存儲的能量-比以前的聚合物系統(tǒng)高兩倍以上。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱最新一期的《科學(xué)報告》。

Venkataraman和Boyle表示，以前在聚合物系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的高能量存儲密度在200焦耳/克的范圍內(nèi)，而他們的新系統(tǒng)平均可以達(dá)到510焦耳/克的最大值，最大為690焦耳。 “理論上說我們應(yīng)該能夠達(dá)到每克800焦耳，但是沒有人能做到。這篇論文報道說，我們已經(jīng)達(dá)到了聚合物系統(tǒng)中每克存儲的最高能量密度之一，并且我們是如何做到的。”

作者說，隨著儲能密度的提高-隨著其工作的發(fā)展，鋰電池的容量正在不斷增加-新技術(shù)的應(yīng)用包括諸如日光浴墊的功能，日光浴墊每天收集來自太陽的能量，然后將其儲存以加熱食物，夜晚的生活空間，衣服或毯子。博伊爾指出，這種方法在無法接入電網(wǎng)的地區(qū)特別有價值。

文卡塔拉曼說，如果沒有麻省理工學(xué)院的杰弗里·格羅斯曼(Jeffrey Grossman)的早期理論工作，他的小組就不可能取得成就：“沒有他的論文和他對理論的看法，我認(rèn)為我們不會達(dá)到今天的狀態(tài)。” 格羅斯曼(Grossman)提出，如果沿剛性碳納米管排列常用化合物偶氮苯分子，則可以實(shí)現(xiàn)更高的能量密度。該框架將使科學(xué)家能夠操縱分子相互作用，從而確定吸收和釋放多少能量。

Venkataraman解釋說：“我們了解控制排列的想法，但我們認(rèn)為，如果使用柔性聚合物而不是剛性管會怎樣?就像一串圣誕燈一樣，其中的光是偶氮苯分子。因?yàn)槟荒苡米鎏技{米管是減少分子間的距離。我們認(rèn)為聚合物鏈的結(jié)構(gòu)將讓偶氮苯組更接近，彼此相互作用，這是他們獲得能量而變得更加穩(wěn)定。”