小小一步就延長使用壽命 20 倍，水基鋅離子電池獲突破

水系鋅電池是鋰離子電池技術的替代品之一，既安全能量密度又有競爭力，只可惜因為電極與電解質不相容，壽命往往不長，但現在澳洲科學家透過在電解質中添加少少的有機化合物，成功延長電池使用壽命。

水系鋅電池（Aqueous zinc batteries，AZB）的化學優勢歸功於能量密集的鋅金屬陽極、以及安全的鹽水溶液電解質，但這兩種材料的不相容特性會造成陽極化學腐蝕，降低電池的循環壽命。

澳洲新南威爾斯大學化學工程學院團隊員表示，現在已經找到解決腐蝕問題的法子，可將電池壽命提高 5~20 倍，相當於將壽命從幾個月延長到 3 年以上。

這方法相當簡單，只要在電池電解質中添加濃度低的有機化合物。研究人員發現，在電解質中添加 1% 濃度的1,2-丁二醇（1,2-Butanediol），就可以解決電極腐蝕問題，並有效減少樹枝狀鋅沉積物，降低電池短路的可能性。

團隊使用小型軟包型電池，每 30 公斤重量（或約 30 Wh/kg）可儲存約 1 kWh 電力，使用高壓陰極後能再提高。

研究團隊表示，新研究不僅保留電解質的水性，電池還是有成本和安全優勢，結果也很接近競爭對手的鋰離子電池。Dipan Kundu 表示，水系鋅電池技術可以為採礦、建築和電信等產業提供經濟高效且可靠的儲能選擇。

雖然鋰離子電池是現階段的電池龍頭，但由於成本較高、供需失衡、原材料資源稀缺和易起火安全性的擔憂，科學家們積極尋找替代品。水系鋅電池有著高安全性、原料豐富、成本較低和具有競爭力的能量密度，為有力的替代候選人。

新南威爾斯大學預估，完全成熟的水系鋅電池技術，其成本大約是鋰離子電池的三分之一到四分之一，Kundu 表示，該技術也可以用於各種規模的儲能系統，從小型住宅、商辦到中型社區或是大型電網級儲能都可以。

但從實驗室到實際使用、大規模使用，都要好長一段時間，過程也相當艱辛，新南威爾斯大學團隊表示，正在繼續致力於開發這項技術，並專注於開發電池原型，並正在尋求資金來開發專注於商業開發衍生產品。

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（首圖來源：Unsplash）