不需金屬電極、易燃電解質,瑞典研發環保有機質子電池

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 09 日 18:24 | 分類 能源科技 , 電力儲存 , 電池 Telegram share ! follow us in feedly


有沒有一種電池,不含任何金屬材料,也不採用易燃電解質?最近瑞典烏普薩拉大學(Uppsala University)研發出有機質子電池,不僅環保,還能在短短幾秒內充飽電,充放電 500 次以上也不影響容量。

那麼什麼是質子電池呢?跟一般的鋰離子電池有什麼差別?首先,烏普薩拉大學團隊研發的電池主要材料採用有機化合物「醌」,這種化合物在充放電過程中會吸收與釋放氫離子,其中氫是唯一沒有中子的元素,由原子核中的質子與核外的電子組成,所以當氫失去電子變成氫離子時,就只剩質子了,故有此名。

研究第一作者 Christian Strietzel 表示,研究的出發點,主要是能用自然元素來製造有機電池。畢竟包括目前常見的鋰離子電池在內,電池一開始的礦業開採就會對環境造成傷害,若是回收處理不當,電池中的重金屬、電解質等都會污染環境,也沒有達到循環經濟。

新型有機質子電池的電解質也有所不同,電解質採用不容易起火、也不容易爆炸的酸性水溶液,而它不僅具有安全與環境優勢,團隊指出,只要 100 秒即可充飽電,充放電次數也達到 500 次,除此之外,有別於手機中的鋰離子電池,Strietzel 表示,這種電池在 -24°C 環境也可以正常運作。

只不過這顆電池容量只有 60 mAh,沒辦法幫手機甚至電動車充電,以鈕扣電池來說電量其實也不高,但對於新興又環保的有機質子電池來說,或許是個不錯的概念證明,未來隨著提高電壓與電量,它也可以在利基市場發光發熱。

目前研究已發表在《Angewandte Chemie》。

(首圖為示意圖,來源:Gerhard H Wrodnigg / CC BY-SA

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