摘要：该团队利用一种名为四氨基苯醌（TABQ）的新型有机材料制造出了可充电质子电池，这种材料有利于质子的快速移动，从而实现高效的能量存储。

砺道智库 2024年12月06日 09:00 北京

据趣味机械网12月4日报道，悉尼新南威尔士大学的研究人员通过开发一种利用质子代替锂的电池，在储能技术上取得了突破。

该团队利用一种名为四氨基苯醌（TABQ）的新型有机材料制造出了可充电质子电池，这种材料有利于质子的快速移动，从而实现高效的能量存储。

新南威尔士大学的ChuanZhao教授表示：“我们开发了一种用于质子存储的新型高容量小分子材料。”

该电池具有快速储能、延长循环寿命、即使在零度以下的温度下也能高效运行等特点。

研究人员强调说：“与TCBQ阴极相结合，全有机电池具有较长的循环寿命（3500次完全充电循环，然后完全放电）、高容量和在寒冷条件下的良好性能，这使其成为可再生能源存储的一个有希望的一步。”

这一突破有可能彻底改变能源存储，特别是对于电网规模存储和电动汽车等应用。

基于质子的解决方案应对锂离子挑战

锂离子电池广泛应用于电子产品和电动汽车。研究人员表示：“这些电池通过在阳极和阴极之间转移锂离子来产生电荷，是最广泛的便携式储能解决方案。”

然而，他们对有限资源锂的依赖引发了人们对其长期可用性和环境影响的担忧。

“锂是一种有限资源，在地球上分布不均，因此一些国家可能无法获得低成本的锂资源。锂电池在快速充电应用、安全性方面也面临很大挑战，而且在低温下效率较低，”化学学院博士生SichengWu表示。

质子电池提供了一种引人注目的替代方案。它们利用的是储量丰富且对环境无害的质子。

质子还拥有所有元素中最小的离子半径和质量，因此扩散速度更快，能量密度更高。此外，由于质子电池的电解质不易燃，因此本质上更安全。

质子电池展现卓越性能

新南威尔士大学团队的质子电池采用TABQ材料作为阳极。与之前的有机材料相比，这种材料具有出色的质子存储能力和较低的氧化还原电位范围。

这些特性使电池具有高容量和长循环寿命。在测试中，原型质子电池表现出令人印象深刻的性能。它实现了3500次循环的长循环寿命。它还表现出高容量，即使在寒冷的温度下也能保持其性能。

质子电池作为能源领域的创新和可持续替代品越来越受到关注，并被誉为下一代储能设备的潜在解决方案之一。这些特性使质子电池成为包括电网规模储能在内的各种应用的有力竞争者。电网规模存储对于将可再生能源整合到电网中至关重要，因为它可以存储在生产高峰期产生的多余能源，并在高需求期间释放。

来源：科学的十分