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財(cái)聯(lián)社上海2月23日訊（編輯 黃君芝）大多數(shù)儲(chǔ)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(huì)引起皮膚刺激、過敏，甚至癌癥。

有鑒于此，全球大學(xué)網(wǎng)絡(luò)（Worldwide Universities Network，簡(jiǎn)稱WUN）的科學(xué)家們開始了一項(xiàng)研究項(xiàng)目，開發(fā)含有極少量有毒金屬的導(dǎo)電電極材料。他們使用儲(chǔ)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(jì)了離子導(dǎo)體功能材料作為固態(tài)電解質(zhì)，以提高電化學(xué)性能。

全球大學(xué)網(wǎng)絡(luò)是由24所研究主導(dǎo)型大學(xué)組成的非營(yíng)利性聯(lián)盟，成立于2000年，香港中文大學(xué)和臺(tái)灣成功大學(xué)也在其中。它向成員大學(xué)提供財(cái)政和基礎(chǔ)設(shè)施支持，以支持國(guó)際研究合作和學(xué)術(shù)流動(dòng)。

注：24家大學(xué)會(huì)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(jī)電極材料——六氮雜蒽（HATA）嵌入醌（HATAQ）。通過將共軛醌基團(tuán)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(chǔ)容量的潛力。

臺(tái)灣成功大學(xué)（NCKU）教授Watchareeya Kaveevivitchai說:“有機(jī)電極材料有很多優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)，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(dāng)調(diào)整，可以導(dǎo)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(xué)性能的啟發(fā)，科學(xué)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(rèn)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(xué)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(diǎn)和延長(zhǎng)的共軛使其提供了492 mAh/g的超高容量，而且表現(xiàn)出極強(qiáng)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(bào)道的水性鋅離子電池中最好的。

關(guān)鍵詞： 大幅提升 電極材料