储能大突破！全新电极材料可大幅提升容量 经济实惠且环保无毒

　　财联社

　　大多数储能装置使用有毒且昂贵的过渡金属作为电极材料。例如，锂离子电池以钴和镍等金属为基础，这些金属已知会引起皮肤刺激、过敏，甚至癌症。

　　有鉴于此，全球大学网络（Worldwide Universities Network，简称WUN）的科学家们开始了一项研究项目，开发含有极少量有毒金属的导电电极材料。他们使用储量丰富、环保原材料合成的聚合物多孔材料作为电池电极。他们还设计了离子导体功能材料作为固态电解质，以提高电化学性能。

　　全球大学网络是由24所研究主导型大学组成的非营利性联盟，成立于2000年，香港中文大学和台湾成功大学也在其中。它向成员大学提供财政和基础设施支持，以支持国际研究合作和学术流动。

注：24家大学会员名单

　　据悉，在上述最新研究中，他们的关键成果是开发了一种小分子有机电极材料——六氮杂蒽（HATA）嵌入醌（HATAQ）。通过将共轭醌基团引入到缺乏电子的六氮二苯衍生物核中，全新电极材料显示出获得超高金属离子存储容量的潜力。

　　台湾成功大学（NCKU）教授Watchareeya Kaveevivitchai说：“有机电极材料有很多优点，比如低成本和环保。它们还包含大量的氧化还原活性位点，能够在氧化还原电位下经历多电子转移过程，如果适当调整，可以导致高能量密度。”

　　此外，受到这种新型电极材料在锂离子电池中优异电化学性能的启发，科学家们还研究了该化合物作为其他可充电电池系统的阴极，这些系统被认为是更安全、更便宜的，例如钠电池和新电池。他们的研究结果已于近期发表在了《材料化学杂志A》上。

　　具体来说，在使用1摩尔ZnSO4溶液作为电解质的可充电锌离子电池中，大量的氧化还原活性位点和延长的共轭使其提供了492 mAh/g的超高容量，而且表现出极强的稳定性，即使在1000次循环后仍能保留99%。

　　研究人员表示，这种新型电极材料的性能是迄今为止报道的水性锌离子电池中最好的。

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责任编辑：周唯