據美國物理學家組織網十月二十五日報道，美國研究人員精確地揭示了二釕富瓦烯（fulvalenediruthenium）分子的工作原理。1996年被科學家發現的這種物質可按需存儲和釋放熱能。研究人員表示，新研究有助于科學家發現和設計出比該物質更便宜的替代品，從而研發出可存儲和釋放熱能而不是電能的電池。相關研究發表在近日出版的德文版《應用化學》雜志上。

之前的研究表明，二釕富瓦烯分子吸收陽光時，其結構會發生變化：將其置于更高能的狀態，其會長久保持穩定；額外給其添加一點熱或催化劑會讓其退回到原始形狀，并釋放出熱量。但研究人員現在發現，整個過程更復雜。

美國麻省理工學院材料科學和工程系電力工程學副教授杰弗里·格羅斯曼表示：我們的研究結果表明，在上述過程中存在一個起關鍵用途的中間步驟。

他解釋說，在這個中間步驟中，二釕富瓦烯分子會在兩個已知狀態之間，形成一個半穩定結構。中間步驟的發現表明，二釕富瓦烯分子并非如此穩定，因此，科學家可尋找比釕更便宜的替代品。由于該過程是可逆的，這也使得制造出一種可充放熱能的熱電池成為可能，這種電池能夠重復地存儲和釋放從太陽光和其他來源中收集到的熱能。

格羅斯曼表示，從原理上講，使用二釕富瓦烯制造的電池，當它存儲的熱能全部釋放時，能夠讓周圍的溫度達到200攝氏度，足夠加熱房間，或者驅使發動機發電。

太陽能的利用有光熱轉換和光電轉換兩種。這種熱能電池重要利用了太陽熱能的優勢，其穩定狀態可以持續很長時間，以便在要時使用；而且，這種電池是可逆的，可將其置于太陽光下進行充熱，存儲的熱能使用完后可重新放回到太陽光下充熱。

格羅斯曼表示，釕存在著稀缺性和成本高兩個問題。理解了這種分子的工作原理，科學家應該很容易發現其他工作方式相同的材料。研究人員接下來打算將二釕富瓦烯的工作過程與數百萬已知分子組成的數據庫結合起來，尋找其他擁有相同結構、能表現出同樣行為的候選材料，進一步加快研發新的太陽熱能電池。