日本開發新型全固態可充電空氣電池
編譯／高晟鈞
電池是利用正負極的氧化還原現象的化學能，轉化為電能的一類裝置。傳統上，正極多數使用鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）和磷酸鐵鋰（LFP）等作為原材料；負極一般則採用金屬。
然而，科學家們已經逐漸使用使用氧化還原的有機分子（如醌基和胺基化合物）作為空氣電池的負極。這種電池表現出高性能，且可能接近理論上的最大電容量，更重要的是克服與金屬相關的問題。
鋰電池使用時有可能會產生枝晶現象，形成類似晶體樹枝狀的結構，同時對電池性能以及環境產生負面影響。另外，由於這些大多數電池仍使用液態電解質，容易具有高電阻、電池腐蝕、或是可燃性等安全性隱憂。
近期，由日本早稻田大學和山梨大學的教授所組成的研究團隊，選擇了DHBQ、PDBM作為活性材料的負極，並利用一種名為Nafion的質子導電聚合物作為固體電解質，開發了一種全固態可充電空氣電池（簡稱SSAB），解決了傳統液態電解質的隱憂。
研究團隊也通過實驗評估了該空氣電池的性能（充放電、倍率特性、循環性能等）。研究團隊發現，與使用金屬負極和有機液體電解質的典型空氣電池不同，SSAB 在水和氧氣存在的情況下不會惡化。此外， PDBM和DHBQ也形成了更好的負極。
這項研究證明了SSAB的成功運行，並為鋰電池進一步的優化鋪平道路。更重要的是，這項技術有可能延長智能手機等小型電子產品的電池壽命，並最終為實現無碳社會的理想。
資料來源：SciTechDaily
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