▲图源Fabcross
目前常见的空气电池一般是由空气中的氧(正极活性材料)、金属(负极活性材料)和离子导电电解质组成,但在许多情况下,使用液体电解质可能存在液体泄漏、蒸发和着火等安全问题。因此研究人员致力于开发一种全固态空气二次电池,该电池结合了具有氧化还原活性的感官化合物(二羟基苯醌及其聚合物),同时将质子作为负极活性材料,质子导电聚合物薄膜(nafion)作为电解质,以及含有铂催化剂作为正极的气体扩散电极(活性材料是氧)。
在开发的电池中,研究人员设计并构建了一种负极结构,令电子导电材料(碳粉)和质子导电聚合物混合在一起,以促进负极活性材料二羟基苯醌的氧化还原反应,并在与电解质膜的界面处平滑地促进质子转移。与使用2,5-二羟基-1,4-苯醌作为电池负极相比,用该化合物的聚合物作为负极可显著提升电池的放电容量。在15C的放电倍率下,使用2,5-二羟基-1,4-苯醌的聚合物作为负极的全固态空气蓄电池的充放电循环次数可达30次。
IT之家注意到,该研究小组表示,新开发的全固态空气二次电池“不会因水或氧气而使电极变质,并且“安全性优异,有望用作手机等小型电子设备的电能来源“,研究小组并宣称将在未来进一步进行研究实际使用能力,或许能在未来的设备中看到这种电池的身影。