“文明的历史就是人类逐渐控制能量的历史。”1909年，诺贝尔化学奖得主威廉·奥斯特瓦尔德在《能量的现代理论》中如是写道。眼见百年过去了，人类控制能量的能力确实增强了吗？

很难讲，至少在能源方面，棘手的情形依然层出不穷——我们目睹了2022年的欧洲能源危机，也看到了极地的冰山依然在不可逆地融化之中。前者，揭示了尽管可再生能源已登场，我们的文明依然依赖石油；后者，则吐露人类活动所致使的温室效应势不可挡……

如果有一种方法，既能提高清洁可再生能源的利用率，又能同时捕捉与利用碳排放物，岂不是两全其美？这不是天方夜谭：近期，西湖大学王盼团队与哈佛大学Michael J. Aziz团队、国科大杭高院季云龙团队合作，开发了一类基于吩嗪衍生物的水溶性有机储能小分子，并提出了在水系有机液流电池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化的方法。也就是说，基于一种新合成的小分子，他们开发了能够捕获与释放二氧化碳的水系液流电池。

相关成果以“A Phenazine-based High-Capacity and High-Stability Electrochemical CO2 Capture Cell with Coupled Electricity Storage”为题发表在Nature Energy上。西湖大学理学院博士生庞帅、哈佛大学Shijian Jin博士为论文的共同第一作者，西湖大学理学院PI王盼博士、哈佛大学Michael J. Aziz博士、国科大杭州高等研究院季云龙博士为该论文的共同通讯作者，西湖大学为论文的第一单位。

新组合：水系液流电池与二氧化碳

近年来，随着中国电力结构的不断革新，大型风光项目（即风力发电与光伏发电）有望逐步替代化石能源成为基础负载发电厂。然而，由于风能、太阳能这样的清洁能源与天气变化及地球自转情况息息相关，风光发电存在间歇性，并且电力输出与用电高峰时段存在不同步的情况，因而亟需搭载长时储能技术。

大体上，业界将放电时长高于4小时的储能系统称作长时储能。这类系统能够调节与平衡新能源发电的波动：在能源过剩时将能源储存起来、避免电网拥堵；在用电高峰时，再将电力输出。液流电池，正是长时储能领域一匹被看好的“黑马”。

1974年，科学家L.H.Thaller提出这种名为“液流电池”的电化学储能技术。与传统电池的最大不同点在于，液流电池正负极电解液存储于外部的储液罐中。这些活性物质由循环泵传送到电堆，在电极表面发生氧化还原反应来实现能量的储存和释放。由于能量存储在电解液中，这意味着这种电池的储能不再依赖于电极的大小，而是取决于电解液的总量——扩容，只需要扩大储罐的尺寸即可。其中，水系有机液流电池使用水作为介质，是具有较高安全性、环境友好性的高效储能手段。