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弗林德斯大学开发聚合物笼 可将锌碘电池的寿命延长至6万次循环以上
盖世汽车讯 据外媒报道，尽管锂离子电池的需求激增推高了价格，但弗林德斯大学（Flinders University）的专家们在开发一种安全、更可持续的水系锌碘可充电电池方面取得了进展。在他们发表于期刊《应用化学》（Angewandte Chemie）的最新研究中，弗林德斯大学的研究团队设计了一种水系锌离子电池（AZIB），其充放电循环次数可达6万次以上。
图片来源：弗林德斯大学
“水系锌碘可充电电池正逐渐成为大规模储能领域锂离子电池的可行替代方案，我们团队目前正与业界合作，为该电池系统建立一个原型平台，”弗林德斯大学科学与工程学院化学系副教授、Matthew Flinders Fellow研究员Zhongfan Jia表示。
解决碘穿梭问题
碘是可进行可逆电化学反应的最简单分子之一，其理论电荷容量可达211 mAh/g（毫安时/克）。然而，这项新兴电池技术面临的主要挑战是如何防止多碘物种穿过隔膜。
弗林德斯大学团队开发的系统基于一种低成本的有机环糊精基聚合物主体材料，该材料能够有效地捕获和释放AZIB中的多卤化物。该电池可在1.3至1.4伏(V) 的电压下运行，在7分钟内充满电的情况下，容量可达200 mAh/g，循环寿命可达8000次；或者在3分钟内充满电的情况下，容量可达150 mAh/g，循环寿命可达60000次以上。
环糊精是一类由淀粉经酶促转化而来的环状低聚糖。它们广泛应用于食品、医药和化妆品原料中，其独特的亲水性外层和疏水性内腔使其成为包覆多碘化物的理想材料。这种新型的主客体化学机制能够有效抑制多碘化物的穿梭效应。
“该体系提供了一种利用廉价、可生物降解的低聚糖衍生的聚合物来缓解多碘化物穿梭效应的新方法，从而有望实现可持续、长寿命的水系锌碘电池，”Jia教授说道。
