据 meiguo.com 于 2026 年 2 月 13 日收到的消息 ‣ 加州大学圣巴巴拉分校的化学研究团队成功合成了一种能够捕获阳光并将其以化学键形式储存的分子。这种分子在需要时可释放出热能,且其储能密度已超过传统锂离子电池。

这种新材料被命名为嘧啶酮,是一种改性有机化合物。它的工作原理类似微观弹簧:阳光照射使分子结构被“压紧”进入高能状态,并能在数年内保持不变。当受到热或特定催化剂激活时,分子迅速恢复原状,释放出足以将水煮沸的热量。
研究团队的副教授格蕾丝·韩指出,嘧啶酮的设计灵感来源于DNA分子在紫外线下的可逆变化。通过精细的合成改造,团队创造出既能长期储能又不失稳定性的分子,并与加州大学洛杉矶分校的科研人员合作进行计算建模,进一步阐明其储能机制。
实验数据显示,嘧啶酮每千克的能量密度超过1.6兆焦耳,约为普通锂离子电池的两倍。这一数值标志着分子太阳能热能储存技术迈入实用阶段。团队在分子结构设计上采用极简主义,剔除所有冗余成分,使分子尽可能紧凑,从而实现了高能量密度。
与传统光伏电池将光能转化为电能不同,嘧啶酮直接将光能储存在化学键中,无需额外的电池系统。材料本身即为储能介质,省去笨重电池或复杂电网的需求,提供了更为简洁的能源解决方案。
未来的应用设想包括在屋顶太阳能集热器中循环使用该分子材料,白天捕获并储存阳光,夜间释放热能为住宅供暖或提供热水。由于材料可溶于水,它适合液体循环系统,潜在用途覆盖离网露营、家庭热水供应以及工业热过程等多个场景。
合著者本杰明·贝克强调,这项技术把储能与热能释放合二为一,为可再生能源的实际部署打开了新局面。
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