“圣彼得堡大学开发新型电池 充电速度比锂离子电池快十倍”

盖特说，圣彼得堡大学( st petersburg university )开发了充电速度是锂离子电池10倍的新电池。 另外，关于潜在的火灾危险性，这个电池更安全，对环境的影响也小。

(图像来源: phys )

在日常生活中，锂离子电池广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等行业。 但是，这样的电池还存在几个问题，如火灾的可能性、低温环境下的性能损失的可能性、以及废弃电池对环境的污染的可能性等。

化学家们一直在研究将具有氧化还原活性的含硝基聚合物作为电化学储能材料。 由于快速的氧化还原动力学过程，这些聚合物的能量密度高，充放电速度快。 实施这种技术的课题是导电率不足，即使添加碳等高导电性添加剂也会阻碍电荷收集。

为了应对这个问题，圣彼得堡大学的研究人员合成了基于镍-萨伦络合物( nisalen )的聚合物。 该金属聚合物的分子起到分子导线的作用，附着有能量密集型亚硝酰侧基。 通过该材料的分子结构，可以在宽温度范围内实现高静电电容性能。 该校电化学系教授oleg levin说:“年我们提出了这个材料概念，着手开发基于有机金属聚合物的锂离子电池的电极材料。 研究了这类化合物的电荷传输机理，发现有两个重要的快速发展方向。 首先，这些化合物可以代替以往在锂离子电池中采用的相关材料，作为保护层成为复盖电池的主导体电缆。 其次，它们可以用作电化学储能材料的活性成分。 ”

研究者花了三年多的时间开发这个聚合物。 第一年，科学家们测试了这个新的材料概念:他们结合单一的组成部分，模拟具有导电骨架和氧化还原活性的含亚硝基侧基。 这个结构的所有部分都必须合作工作，相互加强。 下一步是化合物的化学合成。 这是这个项目中最具挑战性的部分，因为一些成分非常敏感，容易导致样本退化。

得到的几个聚合物样品中，只有一种足够稳定，比较有效。 新化合物的主链由镍和沙龙配体的络合物构成。 能够迅速氧化和还原(充电和放电)的稳定的自由基通过共价键结合在主链上。 oleg levin说:“实验表明，利用我们的聚合物制作电池，几秒钟就可以完成充电，比以前传来的锂离子电池快约10倍。 但是，这个电池的容量现在比锂离子电池低30-40%。 我们正在努力改善这个指标，维持充放电速度。 ”

新电池的正极完成了，可以用于化学电流源。 关于负极，可以选择现有的类型，不一定需要重新开发。 新的组合系统可能很快就会取代锂离子电池。

研究人员表示:“新电池在低温下工作，非常有利于快速充电。 与目前采用的钴类电池相比，该电池更安全，可以比较有效地不发生火灾风险。 而且，其中可能危害环境的金属含量要少得多。 我们的聚合物中含有少量的镍，但与锂离子电池相比，镍的含量要少得多。 ”