「cnBeta」大小与纽扣电池相当,实验性有机质子电池可在几分钟内充电

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 。
【「cnBeta」大小与纽扣电池相当,实验性有机质子电池可在几分钟内充电】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《AngewandteChemie》杂志上 。


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