5 月 25 日消息，據(jù)日本經(jīng)濟新聞及新華社報道，日本山梨大學和早稻田大學的研究團隊近日合作開發(fā)出了一種新型的全固態(tài)空氣蓄電池，該電池將可逆地摻入氫離子(質(zhì)子)的有機化合物和質(zhì)子導電聚合物薄膜與與氧化還原反應的有機化合物相結(jié)合，可以反復充電和放電。這一研究成果于 16 日發(fā)表在德國化學學會學術期刊《應用化學國際版》中。

目前常見的空氣電池一般是由空氣中的氧(正極活性材料)、金屬(負極活性材料)和離子導電電解質(zhì)組成，但在許多情況下，使用液體電解質(zhì)可能存在液體泄漏、蒸發(fā)和著火等安全問題。因此研究人員致力于開發(fā)一種全固態(tài)空氣二次電池，該電池結(jié)合了具有氧化還原活性的感官化合物(二羥基苯醌及其聚合物)，同時將質(zhì)子作為負極活性材料，質(zhì)子導電聚合物薄膜(nafion)作為電解質(zhì)，以及含有鉑催化劑作為正極的氣體擴散電極(活性材料是氧)。

在開發(fā)的電池中，研究人員設計并構(gòu)建了一種負極結(jié)構(gòu)，令電子導電材料(碳粉)和質(zhì)子導電聚合物混合在一起，以促進負極活性材料二羥基苯醌的氧化還原反應，并在與電解質(zhì)膜的界面處平滑地促進質(zhì)子轉(zhuǎn)移。與使用 2,5-二羥基-1,4-苯醌作為電池負極相比，用該化合物的聚合物作為負極可顯著提升電池的放電容量。在 15C 的放電倍率下，使用 2,5-二羥基-1,4-苯醌的聚合物作為負極的全固態(tài)空氣蓄電池的充放電循環(huán)次數(shù)可達 30 次。

IT之家注意到，該研究小組表示，新開發(fā)的全固態(tài)空氣二次電池“不會因水或氧氣而使電極變質(zhì)，并且“安全性優(yōu)異，有望用作手機等小型電子設備的電能來源“，研究小組并宣稱將在未來進一步進行研究實際使用能力，或許能在未來的設備中看到這種電池的身影。

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