地球友好型质子电池加入锂离子替代品行列

新南威尔士大学悉尼分校的研究人员成功制造出一种新型有机质子电池。这种电池的核心是一种新合成的有机化合物--四氨基苯醌（TABQ）。研究人员感到非常兴奋，因为这种电池是目前锂标准的一种可行且可持续的替代品，与旧技术相比具有多项优势。

与锂离子电池组相比，质子电池的一个根本改进是不依赖锂。锂是一种有限的资源，在全球范围内的供应并不均等，这往往会导致供应问题和贸易问题。此外，锂一旦处理不当就会造成危险，而且有难以回收的名声。质子电池使用的是 TABQ，一种四氯对苯醌（TCBQ）的分子改进型。TCBQ 已为人熟知，并被用作电极材料，但在实现电池的功能（即储存化学能并将其转化为电能）方面效率不够高。对研究人员来说，幸运的是，TCBQ 是 TABQ 的完美起点，因为它具有更适合容纳质子的结构。

与其他电池一样，质子电池通过阳极和阴极将化学能转化为电能。在这些质子电池中，阳极使用的是 TABQ，因为它能够很好地容纳质子，阴极使用的是 TCBQ。在它们之间，研究人员用水来促进质子的转移。与锂相比，水还有一个显著的优点，那就是水不易着火，而锂离子电池中的锂盐极易燃烧。此外，水还能有效帮助两种材料之间的电子损耗和获得，这也被称为氧化还原反应，最终使电池发挥作用。

电池的初步测试结果令人欣喜。研究人员对这种电池成功进行了 3500 次充电循环测试，结果表明它具有许多优点。由于 TABQ 的容量和对质子的亲和力，它具有高容量和功率密度。质子具有移动速度快的优点，这意味着充电时间和用水速度更快，使电池比锂离子电池更安全。尽管目前合成 TABQ 的成本并不低，但它能确保生产商用大量的有机材料制造这种电池。希望这些令人兴奋和充满希望的成果能加快这种强大的环保技术的发展。