液流電池也是其中一種解決方案。目前常見的液流電池主要使用兩種化學液體，讓它們在離子交換膜上交換從而產生電流。但現有的技術成本超過200美元/千瓦時，對于實際應用來說過于昂貴。
近期，美國佐治亞理工學院的研究團隊開發了一種更緊湊的液流電池配置，將電池的尺寸減小了75%，并相應地降低了整個液流電池的成本。這項工作可能會徹底改變從大型商業建筑到住宅的供電方式。
據了解，傳統的液流電池需要笨重的流量分配器和墊圈，這會增加尺寸和成本。為了減少占地面積和成本，佐治亞理工學院的研究人員這次專注于提高流體電池的體積功率密度(W/L-of-cell)。
具體而言，他們轉向了化學分離中常用的一種結構，即亞毫米的束狀微管(SBMT)膜，它是由一種被稱為中空纖維的纖維狀過濾膜制成。這種創新具有節省空間的設計，可以減輕離子通過的膜的壓力，而不需要額外的支撐基礎設施。
研究人員說：“我們對電池隔膜幾何形狀對液流電池性能的影響很感興趣。我們意識到中空纖維在分離膜上的優勢，并開始在電池領域實現這些優勢。”
應用這一概念，研究人員開發了這種SBMT，可將膜到膜的距離縮短近100倍。設計中的微管膜同時作為電解質分配器，不需要大型支撐材料。捆綁的微管使電極和膜之間的距離更短，從而增加了體積功率密度。這種捆綁設計是最大化液流電池潛力的關鍵發現。
為了驗證新電池配置，研究人員使用了四種不同的化學物質：釩、溴化鋅、溴化醌和碘化鋅。他們發現，碘化鋅是能量密度最高的選擇，因此對住宅單元最有效。與鋰相比，碘化鋅具有許多優勢：它的供應鏈問題較少，還可以轉化為氧化鋅并溶于酸，使其更容易回收。
測試表明使用碘化鋅，電池可以運行超過220小時，或在非高峰條件下循環2500次。他們的研究成果已于近期發表在了《美國國家科學院院刊》。
此外，研究人員已經在致力于商業化，專注于開發具有釩等不同化學成分的電池，并擴大其尺寸。他們指出，SBMT電池也可以應用于不同的能量存儲系統，如電解質和燃料電池。這項技術甚至可以在各種應用中使用先進的材料和不同的化學成分來加強。
