科技日報記者 張佳欣
據(jù)最新一期《先進(jìn)能源材料》雜志報道，德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)研究人員開發(fā)了一種新方法，可將水性鋅離子電池壽命延長幾個數(shù)量級。鋅離子電池不再是只能充放電幾千次，而是可以承受幾十萬次的充放電循環(huán)。
這項創(chuàng)新的關(guān)鍵在于為電池鋅陽極設(shè)計了特殊保護(hù)層。研究人員使用了被稱為TpBD-2F的多孔有機(jī)聚合物。這種材料在鋅陽極上形成一層穩(wěn)定、超薄且高度有序的薄膜，使鋅離子能夠通過納米通道高效流動，同時還能使水遠(yuǎn)離陽極。該保護(hù)層解決了長期存在的問題，如針狀鋅結(jié)構(gòu)（鋅枝晶）的生長，以及引發(fā)腐蝕和生成氫氣等不良的化學(xué)反應(yīng)。
研究人員說，帶有這種新型保護(hù)層的鋅離子電池可以在大規(guī)模儲能應(yīng)用中取代鋰離子電池。它們的使用壽命更長、更安全，而且鋅比鋰更便宜、更易獲得。
雖然鋰仍然是電動汽車和便攜式設(shè)備的首選材料，但較高的成本和對環(huán)境的影響使其在大規(guī)模儲能領(lǐng)域缺乏吸引力。
研究人員表示，新開發(fā)的化學(xué)方法不僅可行，而且可控。目前，已經(jīng)開發(fā)出第一個原型紐扣電池，未來有望應(yīng)用于更多領(lǐng)域。
