基于弯曲蒽衍生物Dewar异构化的可见光光子能量存储新策略

来自国际团队的研究人员针对分子太阳能热存储(MOST)系统紫外吸收局限性和溶剂依赖性问题，开发了基于弯曲蒽衍生物的Dewar异构化体系。该体系在可见光驱动下实现0.65 MJ/kg的高能量密度存储，并首次实现无溶剂液态相操作，为实用化太阳能热存储提供了创新解决方案。

　　

这项突破性研究揭示了弯曲蒽(anthracene)衍生物通过Dewar异构化实现太阳能捕获与释放的分子开关机制。与传统紫外吸收型光开关不同，这些经过精确设计的碳基芳香化合物能高效捕获标准太阳光谱中的可见光，在光照条件下发生可逆的价键异构(valence isomerization)和去芳构化(dearomatization)反应。

研究团队建立了创新的分子设计原则，开发出在纯液态相即可运作的光热存储系统。弯曲蒽骨架的独特空间构象使其在太阳光驱动下形成高能Dewar异构体，储存能量高达170 kJ/mol；当需要释放能量时，通过热触发逆向异构化反应即可释放储存的能量。这种"分子太阳能电池"实现了两项关键突破：一是将工作波长拓展至可见光区，二是完全摆脱有机溶剂的束缚，使质量能量密度提升至0.65 MJ/kg——该数值已接近先进电池系统的水平。

特别值得关注的是，这种全碳基芳香系统展现出优异的循环稳定性，在反复充放能过程中保持结构完整性。研究人员通过精准的分子工程调控，成功实现了从固态到液态相的行为控制，为开发可规模化应用的太阳能热存储装置奠定了重要基础。这项成果标志着MOST技术向着实用化方向迈出了关键一步，未来或将成为可再生能源存储领域的重要补充方案。