隔離膜：氫溴儲能系統(tǒng)的最大難題

　　在研究和探索大規(guī)模電化學(xué)儲能裝置的過程中，人們開始把注意力集中在氫溴儲能系統(tǒng)。這兩種反應(yīng)物有一些獨(dú)特的品性，引人關(guān)注。和鋰相比，溴價(jià)格便宜，容易獲得，且儲量豐富。其原子序數(shù)為35，是一種鹵素，最外層上有7個(gè)電子，容易形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以是活潑的非金屬單質(zhì)，而氫恰恰可以提供一個(gè)電子。因此在氫和溴之間可極其迅速地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其速度比氫氧反應(yīng)要快，其電流也較大，而目前的高容量電化學(xué)儲能裝置大多依靠氫氧化學(xué)反應(yīng)。

　　但當(dāng)氫和溴發(fā)生自發(fā)反應(yīng)時(shí),由于反應(yīng)過于迅速，其能量大多會以熱能的形式白白浪費(fèi)掉。為了解決這一難題，電化學(xué)儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師們通常利用價(jià)格不菲的隔離膜將其分開。有膜氫溴儲能系統(tǒng)又存在另外一個(gè)問題，就是隨著時(shí)間的推移，當(dāng)電化學(xué)儲能設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生氫溴酸后，會損壞隔離膜。因此，30年來氫溴液流電池的研究進(jìn)展十分緩慢。

　　其實(shí)答案十分明顯，如果要想有效地開發(fā)利用氫溴電化學(xué)儲能系統(tǒng)，最重要的是要想辦法擺脫掉隔離膜。有這樣想法的人很多，不僅是現(xiàn)在的科學(xué)家想到了，過去也有人想到過這樣的方法。在過去的10年中，有許多科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了無膜氫溴電化學(xué)儲能系統(tǒng)。這些系統(tǒng)主要利用流體力學(xué)的層流技術(shù)，使反應(yīng)物發(fā)生分離。在正確的條件下，兩種液體流并行流動(dòng)，兩者之間很少或幾乎不發(fā)生混合。不過這樣的無膜電化學(xué)儲能系統(tǒng)的電功率從來沒有超過有膜系統(tǒng)，因此無膜電化學(xué)儲能系統(tǒng)一般作為一種學(xué)術(shù)興趣來開展研究，在商業(yè)上不存在可行性。