实验性有机质子电池可在几分钟内充电 大小与纽扣电池相当

2020年04月07日 01:17 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论 5·17电信日 - 翼起加速上云!

乌普萨拉大学的研究人员开发出了一种新型的实验性质子电池,大小与纽扣电池相当,这种电池完全由有机成分制成,比大多数环保型电池都要环保。除此之外,它还可以在几分钟内完成充电,并且可以在极低的温度下工作。

大多数电池,例如无处不在的锂离子电池,都是由需要开采和精炼金属来进行制造,这对环境造成了很大的危害。当然,还存在安全处置它们的问题。因此,研究人员着手制造有机电池,该有机电池由在自然界中更容易发现的元素制成。在这种情况下,活性物质是一组称为醌的有机化合物。细菌和植物通常在光合作用和细胞呼吸等过程中使用它们。

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这种电池设计当中,电极由某些醌的固体聚合物制成。这些聚合物浸入酸性的水溶液中,作为电解质,使电子在阴极和阳极之间以 "摇椅 "的方式来回传递。这与锂离子电池的基本机制相同,只是这种设计将氢离子穿梭在周围。由于这些离子只含有质子,因此该系统被称为质子电池。

目前这种电池原型只是一个小型纽扣电池,容量为60mAh。质子电池具有其优势。除了自然因素外,它还可以快速充电,仅需100秒即可充满电。测试表明,它可以承受500次充放电循环,同时保留了大部分容量。该团队表示,这种电解质溶液比其他电解质溶液更安全,不会爆炸或起火,最后,电池可以在低至-24°C(-11°F)温度下正常工作。

在这种电池商业化之前,还有很多进一步工作要做;但是,这种质子电池出现,让科学家在制造可持续有机电池方面迈出了一大步。该研究发表在《 Angewandte Chemie》杂志上。

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