（首圖來(lái)源：麻省大學(xué)阿姆赫斯特校區(qū)）

太陽(yáng)能可以蓄熱與發(fā)電，為再生能源的重要發(fā)展推手，其中光蓄熱電池是以化學(xué)鍵來(lái)儲(chǔ)存太陽(yáng)能或其他能源，以熱能而不是電能的形式釋放能量，可長(zhǎng)期且穩(wěn)定的儲(chǔ)存太陽(yáng)能。而麻省大學(xué)阿姆赫斯特校區(qū)（UMass, Amherst）的材料化學(xué)研究小組為了提高光蓄熱電池的儲(chǔ)存效率，改良舊有的技術(shù)，希望能加速其商業(yè)化速度。
之前以聚合物鏈為基底的光蓄熱電池平均能量密度為每克 200 焦耳左右，而新研發(fā)出來(lái)光蓄熱電池平均能量密度已達(dá)每克 510 焦耳左右，最高密度則是 690 克×焦耳。研究小組的指導(dǎo)教授Dhandapani Venkataraman表示，希望可透過(guò)此研究，將能量密度提升至 800 克×焦耳。
該研究是基于麻省理工學(xué)院 Jeffrey Grossman 教授早前的研究論文，他致力于研發(fā)光蓄熱電池，而且尋找可反復(fù)循環(huán)使用的材料，當(dāng)時(shí)他建議讓擁有豐富儲(chǔ)量的偶氮苯（Azobenzene）分子沿著奈米碳管（Carbon Nanotube）排列，這個(gè)結(jié)構(gòu)讓科學(xué)家可以操縱分子的相互作用，這也決定了電池能量的儲(chǔ)存與釋放的多寡。
但此研究將奈米碳管替換成撓性聚合物（Flexible Polymer），Venkataraman 指出，奈米碳管無(wú)法縮小分子之間的距離，而撓性聚合物就像串聯(lián)圣誕燈飾的線一樣，在電池獲得能量時(shí)，聚合物鏈的結(jié)構(gòu)會(huì)使偶氮苯分子彼此靠近并相互作用。
偶氮苯是有機(jī)染料中的一種，當(dāng)偶氮苯被陽(yáng)光照射時(shí)，其結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，會(huì)從平面變扭曲（異構(gòu)物），具有將光能作為能量存儲(chǔ)起來(lái)或當(dāng)作熱量釋放出去的功能，但同時(shí)亦存有不穩(wěn)定的問(wèn)題。偶氮苯結(jié)構(gòu)變化會(huì)導(dǎo)致聚合物外圍的分子排列變動(dòng)，Venkataraman 表示，「圣誕燈」與「線」的距離是最重要的，要如何調(diào)整跟安排分子與聚合物的距離是儲(chǔ)能的關(guān)鍵之一。
而研究單位利用四氫呋喃（Tetrahydrofuran）溶劑來(lái)排列與調(diào)整結(jié)構(gòu)，同時(shí)讓包裝密度（packing density）達(dá)到最完整，讓電池可以存取更多的能量。
隨著能量密度的提高，目前研究團(tuán)隊(duì)也正研發(fā)鋰離子電池相關(guān)技術(shù)，應(yīng)用包括太陽(yáng)能墊，在日間時(shí)段利用太陽(yáng)能墊來(lái)收集能量，并將儲(chǔ)存起來(lái)的熱能用于烹飪與供暖等，研究學(xué)生 Connor Boyle 指出，此方法可用在無(wú)電網(wǎng)連結(jié)的地區(qū)。（文／DaisyChuang）