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(chǔ)能的需求巨大。烏普薩拉大學(xué)的研究人員開(kāi)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(huì)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(yáng)能電池輕松完成充電，而無(wú)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(gè)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(shuō)：“很多人都知道標(biāo)準(zhǔn)電池的性能在低溫下會(huì)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(huì)衰減?！?/p>

如今制造的許多電池都對(duì)環(huán)境有重大影響，對(duì)電池中使用金屬的開(kāi)采就是一大問(wèn)題。

Christian Strietzel解釋說(shuō)：“因此，我們研究的出發(fā)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)一種由自然界中常見(jiàn)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(guò)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(guò)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(xiǎn)。

Christian Strietzel說(shuō)：“在電池成為家用產(chǎn)品之前，還有很多需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的東西；但是，我們開(kāi)發(fā)的質(zhì)子電池在朝著將來(lái)可持續(xù)有機(jī)電池的制造方向邁進(jìn)了一大步。”

翻譯：曾欣欣

審校：董子晨曦

引進(jìn)來(lái)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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