5 月 25 日消息，據日本經濟新聞及新華社報道，日本山梨大學和早稻田大學的研究團隊近日合作開發(fā)出了一種新型的全固態(tài)空氣蓄電池，該電池將可逆地摻入氫離子(質子)的有機化合物和質子導電聚合物薄膜與與氧化還原反應的有機化合物相結合，可以反復充電和放電。這一研究成果于 16 日發(fā)表在德國化學學會學術期刊《應用化學國際版》中。

目前常見的空氣電池一般是由空氣中的氧(正極活性材料)、金屬(負極活性材料)和離子導電電解質組成，但在許多情況下，使用液體電解質可能存在液體泄漏、蒸發(fā)和著火等安全問題。因此研究人員致力于開發(fā)一種全固態(tài)空氣二次電池，該電池結合了具有氧化還原活性的感官化合物(二羥基苯醌及其聚合物)，同時將質子作為負極活性材料，質子導電聚合物薄膜(nafion)作為電解質，以及含有鉑催化劑作為正極的氣體擴散電極(活性材料是氧)。

在開發(fā)的電池中，研究人員設計并構建了一種負極結構，令電子導電材料(碳粉)和質子導電聚合物混合在一起，以促進負極活性材料二羥基苯醌的氧化還原反應，并在與電解質膜的界面處平滑地促進質子轉移。與使用 2,5-二羥基-1,4-苯醌作為電池負極相比，用該化合物的聚合物作為負極可顯著提升電池的放電容量。在 15C 的放電倍率下，使用 2,5-二羥基-1,4-苯醌的聚合物作為負極的全固態(tài)空氣蓄電池的充放電循環(huán)次數可達 30 次。

IT之家注意到，該研究小組表示，新開發(fā)的全固態(tài)空氣二次電池“不會因水或氧氣而使電極變質，并且“安全性優(yōu)異，有望用作手機等小型電子設備的電能來源“，研究小組并宣稱將在未來進一步進行研究實際使用能力，或許能在未來的設備中看到這種電池的身影。

關鍵詞：