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全有機(jī)電池概念，化學(xué)結(jié)構(gòu)/命名和聚合方法的示意圖。
當(dāng)前可持續(xù)儲能的需求巨大。烏普薩拉大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種全有機(jī)質(zhì)子電池，可以在幾秒鐘內(nèi)完成充電。電池可以充電和放電500次以上，而不會明顯損失容量。他們的工作已發(fā)表在科學(xué)雜志Angewandte Chemie上。
研究人員已經(jīng)能夠證明其電池可借助太陽能電池輕松完成充電，而無需借助諸如鋰電池所需的先進(jìn)電子設(shè)備。電池的另一個優(yōu)點(diǎn)是不受環(huán)境溫度的影響。
烏普薩拉大學(xué)材料科學(xué)與工程系的Christian Strietzel說：“很多人都知道標(biāo)準(zhǔn)電池的性能在低溫下會下降。我們已經(jīng)證明這種有機(jī)質(zhì)子電池可以在低至-24°C保持性能，例如其容量在低溫下并不會衰減?！?/p>
如今制造的許多電池都對環(huán)境有重大影響，對電池中使用金屬的開采就是一大問題。
Christian Strietzel解釋說：“因此，我們研究的出發(fā)點(diǎn)是開發(fā)一種由自然界中常見的元素制成的電池，這些元素可用于制造有機(jī)電池材料?！?/p>
因此，研究小組選擇了醌作為電池中的活性物質(zhì)。在光合作用過程中，這些有機(jī)碳化合物性質(zhì)豐富。研究人員所利用的是醌在充電和放電過程中吸收或釋放氫離子的能力，而氫離子當(dāng)然只含有質(zhì)子。
酸性水溶液作為該電池的電解質(zhì)，電解質(zhì)是在電池內(nèi)部傳輸離子的重要成分。除了環(huán)保之外，這樣還提高了安全性，降低了爆炸或著火的危險。
Christian Strietzel說：“在電池成為家用產(chǎn)品之前，還有很多需要進(jìn)一步開發(fā)的東西；但是，我們開發(fā)的質(zhì)子電池在朝著將來可持續(xù)有機(jī)電池的制造方向邁進(jìn)了一大步?！?/p>
翻譯：曾欣欣
審校：董子晨曦
引進(jìn)來源：烏普薩拉大學(xué)
引進(jìn)鏈接：https://phys.org/news/2020-04-all-organic-proton-battery-energized-sustainable.html
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