不需金屬電極、易燃電解質,瑞典研發環保有機質子電池

2020-12-15 十輪網

有沒有一種電池，不含任何金屬材料，也不採用易燃電解質？最近瑞典烏普薩拉大學（Uppsala University）研發出有機質子電池，不僅環保，還能在短短幾秒內充滿電，充放電500次以上也不影響容量。

那麼什麼是質子電池呢？跟一般的鋰離子電池有什麼差別？首先，烏普薩拉大學團隊研發的電池主要材料採用有機化合物「醌」，這種化合物在充放電過程中會吸收與釋放氫離子，其中氫是唯一沒有中子的元素，由原子核中的質子與核外的電子組成，所以當氫失去電子變成氫離子時，就只剩質子了，故有此名。

研究第一作者Christian Strietzel表示，研究的出發點，主要是能用自然元素來製造有機電池。畢竟包括目前常見的鋰離子電池在內，電池一開始的礦業開採就會對環境造成傷害，若是回收處理不當，電池中的重金屬、電解質等都會汙染環境，也沒有達到循環經濟。

新型有機質子電池的電解質也有所不同，電解質採用不容易起火、也不容易爆炸的酸性水溶液，而它不僅具有安全與環境優勢，團隊指出，只要100秒即可充滿電，充放電次數也達到500次，除此之外，有別於手機中的鋰離子電池，Strietzel表示，這種電池在-24°C環境也可以正常運行。

只不過這顆電池容量只有60 mAh，沒辦法幫手機甚至電動汽車充電，以鈕扣電池來說電量其實也不高，但對於新興又環保的有機質子電池來說，或許是個不錯的概念證明，未來隨著提高電壓與電量，它也可以在利基市場發光發熱。

目前研究已發布在《Angewandte Chemie》。

（首圖為示意圖，來源：Gerhard H Wrodnigg/CC BY-SA）

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