財聯(lián)社

　　大多數(shù)儲能裝置使用有毒且昂貴的過渡金屬作為電極材料。例如，鋰離子電池以鈷和鎳等金屬為基礎(chǔ)，這些金屬已知會引起皮膚刺激、過敏，甚至癌癥。

　　有鑒于此，全球大學網(wǎng)絡(luò)（Worldwide Universities Network，簡稱WUN）的科學家們開始了一項研究項目，開發(fā)含有極少量有毒金屬的導電電極材料。他們使用儲量豐富、環(huán)保原材料合成的聚合物多孔材料作為電池電極。他們還設(shè)計了離子導體功能材料作為固態(tài)電解質(zhì)，以提高電化學性能。

　　全球大學網(wǎng)絡(luò)是由24所研究主導型大學組成的非營利性聯(lián)盟，成立于2000年，香港中文大學和臺灣成功大學也在其中。它向成員大學提供財政和基礎(chǔ)設(shè)施支持，以支持國際研究合作和學術(shù)流動。

注：24家大學會員名單

　　據(jù)悉，在上述最新研究中，他們的關(guān)鍵成果是開發(fā)了一種小分子有機電極材料——六氮雜蒽（HATA）嵌入醌（HATAQ）。通過將共軛醌基團引入到缺乏電子的六氮二苯衍生物核中，全新電極材料顯示出獲得超高金屬離子存儲容量的潛力。

　　臺灣成功大學（NCKU）教授Watchareeya Kaveevivitchai說：“有機電極材料有很多優(yōu)點，比如低成本和環(huán)保。它們還包含大量的氧化還原活性位點，能夠在氧化還原電位下經(jīng)歷多電子轉(zhuǎn)移過程，如果適當調(diào)整，可以導致高能量密度?！?/p>

　　此外，受到這種新型電極材料在鋰離子電池中優(yōu)異電化學性能的啟發(fā)，科學家們還研究了該化合物作為其他可充電電池系統(tǒng)的陰極，這些系統(tǒng)被認為是更安全、更便宜的，例如鈉電池和新電池。他們的研究結(jié)果已于近期發(fā)表在了《材料化學雜志A》上。

　　具體來說，在使用1摩爾ZnSO4溶液作為電解質(zhì)的可充電鋅離子電池中，大量的氧化還原活性位點和延長的共軛使其提供了492 mAh/g的超高容量，而且表現(xiàn)出極強的穩(wěn)定性，即使在1000次循環(huán)后仍能保留99%。

　　研究人員表示，這種新型電極材料的性能是迄今為止報道的水性鋅離子電池中最好的。

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責任編輯：周唯