
全有机电池概念,化学结构/命名和聚合方法的示意图。
当前可持续储能的需求巨大。乌普萨拉大学的研究人员开发了一种全有机质子电池,可以在几秒钟内完成充电。电池可以充电和放电500次以上,而不会明显损失容量。他们的工作已发表在科学杂志Angewandte Chemie上。
研究人员已经能够证明其电池可借助太阳能电池轻松完成充电,而无需借助诸如锂电池所需的先进电子设备。电池的另一个优点是不受环境温度的影响。
乌普萨拉大学材料科学与工程系的Christian Strietzel说:“很多人都知道标准电池的性能在低温下会下降。我们已经证明这种有机质子电池可以在低至-24°C保持性能,例如其容量在低温下并不会衰减。”
如今制造的许多电池都对环境有重大影响,对电池中使用金属的开采就是一大问题。
Christian Strietzel解释说:“因此,我们研究的出发点是开发一种由自然界中常见的元素制成的电池,这些元素可用于制造有机电池材料。”
因此,研究小组选择了醌作为电池中的活性物质。在光合作用过程中,这些有机碳化合物性质丰富。研究人员所利用的是醌在充电和放电过程中吸收或释放氢离子的能力,而氢离子当然只含有质子。
酸性水溶液作为该电池的电解质,电解质是在电池内部传输离子的重要成分。除了环保之外,这样还提高了安全性,降低了爆炸或着火的危险。
Christian Strietzel说:“在电池成为家用产品之前,还有很多需要进一步开发的东西;但是,我们开发的质子电池在朝着将来可持续有机电池的制造方向迈进了一大步。”
翻译:曾欣欣
审校:董子晨曦
引进来源:乌普萨拉大学
引进链接:https://phys.org/news/2020-04-all-organic-proton-battery-energized-sustainable.html
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