新型電池充電速度比鋰離子電池快十倍

俄羅斯科學家開發出一種新型電池，其充電速度比現有鋰離子電池快約十倍，且因其不會過熱燃燒，所以比鋰離子電池更安全。

聖彼得堡大學的電化學研究員奧列格·萊文（Oleg Levin）說：「用我們聚合物製造的電池可以在幾秒鐘內完成充電，比傳統鋰離子電池快約十倍。這已經通過一系列實驗得到了驗證。」

新型電池的關鍵部份是一種基於硝氧基的氧化還原聚合物，這種材料在放電和充電時會經歷可逆的氧化（電子損失）和還原（電子增益）過程。

該氧化還原聚合物是Nisalen的合成形式，後者是鎳-Salen金屬聚合物，其中鎳和Salen原子的鏈充當分子線以增強電子電導率。

研究人員解釋說：「在基於硝氧基的聚合物中，唯一的電荷傳輸途徑是相鄰氧化還原中心之間的電子躍遷，在微觀上它們速度很快。」

但是，在宏觀上它們的電子電導率似乎非常低。

科學家嘗試找出最佳解決辦法，在測試中，研究人員探索了多種不同聚合物類型，最後發現以NiSalen充當導電主鏈是唯一穩定高效的方法。這些結構同時充當了硝氧基側基的電荷收集器，同時還支持該物質的氧化還原能力。

萊文說：「我們在2016年提出了這種材料的概念。在研究這類化合物的電荷傳輸機理時，我們發現有兩個關鍵的發展方向。」「首先，這些化合物可以用作保護層，以覆蓋電池的主導體電纜，否則該電纜將由傳統的鋰離子電池材料製成。其次，它們可以用作電化學儲能材料的活性成份。」

萊文指出，摻入聚合物的新型電池充電速度提高了，接下來研究人員的努力方向是提高電池容量。目前新產品的容量比鋰離子電池低30%至40%。理論上講，硝氧基聚合物可以提供更大電容，因此該產品的電容量擴充只是時間問題。

萊文還介紹該新型電池不存在燃燒隱患，其對環境有害的金屬含量也比鋰離子電池少。

「使用起來很安全——沒有物質會引起燃燒，這與當今普遍使用的鈷基電池（包括鋰離子電池）不同。」

「它所含的對環境有害的金屬也明顯減少。我們聚合物中鎳含量很少，比鋰離子電池中的鎳要少得多。」#

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