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德克萨斯 A&M 大学的科学家们不停在研究无金属、水基电池电极，他们发现储能容量的差别高达 1,000%。在本周发表在《天然质料》 ( Nature Materials ) 上的科学家论文中，水基或水性电池由阴极构成——带负电的电极；阳极——带正电的电极；和电解质，如传统电池。但在这种水基电池中，阴极和阳极是可以储存能量的聚合物，电解质是混淆了有机盐的水。
电解质在阴极和阳极之间往返传输离子（带电荷的粒子），而且电解质通过与电极的相互作用也是储能的关键。化学工程传授兼合著者 Jodie Lutkenhaus 博士断言：假如电极在循环过程中膨胀太多，那么它就不能很好地传导电子，你就会失去全部的性能。我信赖储能容量存在 1,000% 的差别，这取决于由于膨胀效应而选择的电解质。
根据他们的论文，电极—— " 氧化还原活性非共轭自由基聚合物 " ——是水基电池的有前程的候选者，由于聚合物的高放电电压和快速氧化还原动力学。然而，研究职员在他们的论文择要中指出：关于这些聚合物在水性情况中的能量储存机制知之甚少。由于电子、离子和水分子的同时转移，反应自己很复杂且难以办理。
研究职员表现，水基电池大概可以或许缓解钴和锂等金属的潜伏短缺，并消除电池起火的大概性。卢肯豪斯继承说道：不会再有电池起火，由于它是水基的。将来，假如预计质料短缺，锂离子电池的代价将大幅上涨。假如我们有这种替换电池，我们可以转向这种化学物质，那边的供应要稳固得多。研究职员还举行了盘算模仿和分析，他们将举行进一步的模仿以更好地明白该理论。化学助理传授兼合著者 Daniel Tabor 博士说：
有了这种新的储能技能，这是对无锂电池的推动。我们对是什么让一些电池电极比其他电极更好地工作有了更好的分子程度图，这为我们提供了质料计划进步方向的有力证据。 |
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