一家由劍橋大學(xué)（Cambridge University）科學(xué)家和前牛津光伏（Oxford PV ）公司董事長領(lǐng)導(dǎo)的初創(chuàng)企業(yè)，正嘗試將能量密度高于普通釩液流電池的電解液商業(yè)化。Kodiaq Technologies公司聲稱，其電解液可作為氧化還原液流電池的即插即用解決方案。

Kodiaq Technologies公司正在開發(fā)用于氧化還原液流電池的有機(jī)電解液，據(jù)稱其能量密度可達(dá)目前產(chǎn)品的300%。

這家總部位于英國的初創(chuàng)公司已開發(fā)出一種有機(jī)電解液，目前其儲能密度可達(dá)50Wh/L——超過了典型的釩基電解液能量密度（通常在15-25Wh/L）——并已確定了進(jìn)一步提升能量密度的開發(fā)路徑。

與鋰離子電池不同，氧化還原液流電池（redox flow batteries）將電荷存儲在由膜隔開的液態(tài)電解液中。Kodiaq Technologies開發(fā)的分子可溶于水溶液，并充當(dāng)電子受體，這意味著它們可以從電池電極接收電子，將其穩(wěn)定并存儲在電解液內(nèi)。

該公司的商業(yè)主張基于提供一種能量密度更高、價(jià)格具有競爭力的電解液，可作為釩氧化還原液流電池的即插即用解決方案。

Kodiaq Technologies背后的劍橋大學(xué)科學(xué)家透露，他們的有機(jī)分子每個分子單元能夠存儲兩個電子，而釩電解液每個單元只能存儲一個，未來甚至可能實(shí)現(xiàn)更高的能量密度。

卡米爾·索科洛夫斯基博士(左)、戴維·法伊夫博士(中)和奧倫·舍曼教授。圖片：Kodiaq Technologies

該公司首席技術(shù)官兼聯(lián)合創(chuàng)始人卡米爾·索科洛夫斯基解釋說：“我們改進(jìn)了這些分子，它們目前每個單元能夠收集兩個電子，并且可以進(jìn)一步發(fā)展以容納三個、四個甚至更多電子。其重要性在于，每個單元的電子數(shù)增加可以直接轉(zhuǎn)化為更高的能量密度。反過來，電池每單位體積存儲更多能量將帶來更高的投資回報(bào)——對于雙電子系統(tǒng)，可比傳統(tǒng)的釩基系統(tǒng)高出七倍。”

Kodiaq Technologies通過使用吡啶鎓分子（pyridinium molecules）來實(shí)現(xiàn)其電解液的高能量密度，這類分子可以非常容易地接受至少一個電子。公司首席科學(xué)官、劍橋大學(xué)梅爾維爾實(shí)驗(yàn)室主任奧倫·舍曼解釋說，數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)為其分子開發(fā)提供了信息。

他表示，這種電解液分子能夠聚集在一起而不形成共價(jià)鍵，從而保護(hù)自身免受氧氣的不利影響。耐受空氣的能力是關(guān)鍵優(yōu)勢之一。耐空氣的電解液可以承受更高的電壓，意味著更高的能量密度，從而在更小的占地面積上實(shí)現(xiàn)更多存儲。

此外，電解液分子的動力學(xué)性能也對電池效率有影響。索科洛夫斯基解釋說，Kodiaq電解液更快的動力學(xué)和更低的粘度，使得電極處的物質(zhì)傳輸和電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)更迅速。

劍橋大學(xué)

Kodiaq Technologies的下一步計(jì)劃是向更廣泛的儲能行業(yè)展示其能力，同時(shí)繼續(xù)開發(fā)電解液以進(jìn)一步提高能量密度。該公司無意制造液流電池，而是將與化工行業(yè)的制造伙伴合作，擴(kuò)大電解液生產(chǎn)規(guī)模，然后將其銷售用于氧化還原液流電池。

生產(chǎn)Kodiaq電解液無需采購任何稀有元素（如釩），而是將使用制藥行業(yè)中已經(jīng)很常見的原料。公司董事長戴維·法伊夫表示，對于希望規(guī)避地緣政治風(fēng)險(xiǎn)的儲能企業(yè)來說，其電解液原料的可獲得性是一個好消息。

法伊夫稱，公司的下一步計(jì)劃已明確規(guī)劃。在2025年底成功融資85萬英鎊后，計(jì)劃已就緒，將向更廣泛的行業(yè)展示能力。驗(yàn)證往返效率和衰減特性的工作將在未來六個月內(nèi)進(jìn)行。

法伊夫在商業(yè)化創(chuàng)新技術(shù)方面經(jīng)驗(yàn)豐富。他預(yù)計(jì)Kodiaq Technologies的商業(yè)化將相對快速推進(jìn)。“如果我們不能在2028年完成首次銷售，我會感到失望。這是用于替換現(xiàn)有氧化還原液流電池裝置中釩的即插即用解決方案，這使我們有機(jī)會顯著縮短開發(fā)周期。”

（素材來自：Kodiaq Technologies 全球液流電池網(wǎng)、全球儲能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合）