爱知工业大学的森田靖教授和村田刚志教授等成功开发出了不使用贵金属的氧化还原液流电池（redoxflow battery）。即使充放电1万次以上，仍能保持80%以上的容量。作为存储可再生能源电力的蓄电池，氧化还原液流电池的需求正在不断增加。爱知工业大学计划与公司合作，早日投入实际使用。
爱知工业大学新型氧化还原液流电池实现了超过1万次充放电（供图：森田教授）
氧化还原液流电池是一种通过溶解在液体中的活性物质的氧化还原反应来进行充放电的蓄电池。由于电极和电解液的劣化少，因此使用寿命长达20年以上。在室温下运行，且不使用易燃材料，因此安全性也较高。虽然体积较大，但作为储存可再生能源的蓄电池被受瞩目。
在日本，住友电气工业株式会社已投入实际使用。2001年，住友电工成为世界上首个成功将该技术投入实际使用的公司，目前该技术正在国内外加快导入。中国的大连融科储能技术发展有限公司也生产氧化还原液流电池。
目前大多氧化还原液流电池的活性物质中都含有贵金属钒。钒被用于添加到钢铁和合金中，或用作催化剂等，需求量较大。2021年全球钒产量为11万吨，其中中国和俄罗斯合计占了84%。除了价格方面外，还存在较大的地政学风险。
此外，由于溶解活性物质的溶液使用硫酸溶液，因此需要对循环溶液的管道等进行维护。由此，寻找钒的替代材料的研究变得活跃。
此次研究团队开发了一种使用水溶性有机化合物代替金属作为活性物质的电池。由于所开发的有机化合物平均每个分子可以取出两个电子，因此相比使用钒的电池更有可能扩大容量。通过在负极侧使用溶解有活性物质的溶液，正极侧使用溶解有铁络合物的溶液进行循环。
在实验中，即使经过1万次以上的充放电循环，容量仍保持在80%以上。虽然活性物质会溶解在碱性溶液中，但腐蚀性低于硫酸溶液。今后，将通过优化电极材料等进一步提高性能。
由于可再生能源的发电量会因季节和天气条件的不同而大幅波动，因此有必要与固定式蓄电池配套使用以确保稳定的电力输送。根据富士经济集团的预测，存储可再生能源的固定式蓄电池等电力存储系统的市场规模将在2040年达到80,741亿日元，是2022年的3.5倍。
活性物质使用水溶性有机化合物的氧化还原液流电池作为不使用钒的电池，正在得到积极研发。研究小组将与企业合作，争取早日实现应用。
日文：福井健人、《日经产业新闻》、2023/12/20
中文：JST客观日本编辑部
