很難想象我們的日常生活中沒有鋰離子電池。它們主導了可攜式電子裝置的小規格電池市場，也普遍用於電動汽車。與此同時，鋰離子電池也存在一些嚴重的問題，包括：在低溫下存在潛在的火災隱患和效能下降；以及廢舊電池處理對環境的影響相當大。
據俄羅斯一研究團隊的領頭程式設計客棧人、聖彼得堡大學電化學系教授奧列格列文介紹，化學家們一直在探程式設計客棧索將氧化還原活性的含硝基tiysbfyw基聚合物作為電化學儲能材料。這些聚合物的特點是能量密度高，由於快速氧化還原的動力學，這種聚合物電池充電和放電速度快。但具體實施到產品中時，面臨的乙個挑戰是電導率不足，這阻礙了電荷的收集，即使使用高導電性的新增劑，如碳也難以解決問題。
聖彼得堡大學的研究人員為了尋找解決這個問題的方法，合成了一種基於鎳硒複合物（nisalen）的聚合物。這種金屬聚合物的分子就像一根分子線，將能量密集的硝醯垂體連線在上面。該材料的分子結構使其能夠在較寬的溫度範圍內實現高電容效能。
'我們在2023年提出了這種材料的概念。當時，我們開始開發乙個基礎專案 "基於有機金屬聚合物的鋰離子電池電極材料"。該專案得到了俄羅斯科學**會的資助。在研究這一類化合物的電荷傳輸機制時，我們發現有兩個關鍵的發展方向。首先，這類化合物可以作為保護層，覆蓋在電池的主導體電纜上，否則就會用傳統的鋰離子電池材料製成。其次，它們可以作為電化學儲能材料的活性成分，"oleg levin解釋說。
這種聚合物的研發花了三年多的時間。在第一年，科學家們對新材料的概念進行了測試：他們將各個成分結合起來，以模擬導電的主幹和具有氧化還原活性的含硝基氧基的垂體。必須確保該結構的所有部分都能相互配合與加強。下一階段是化合物的化學合成。這是專案中最具挑戰性的部分。這是因為有些成分極為敏感，即使是科學家最輕微的錯誤也可能導致樣品的降解。
在獲得的幾種聚合物試樣中，只有一種試樣是足夠穩定和高效的。新化合物的主鏈是由鎳與salen配體的複合物形成的（salen這個名字是由水楊醛（salicylaldehyde）和乙二胺（ethylenediamine，en）組合而成）。一種能夠快速氧化和還原（充放電）的穩定自由基通過共價鍵與主鏈相連。
'使用我們的聚合物製造的電池可以在幾秒鐘內完成充電--比傳統的鋰離子電池快1程式設計客棧0倍左右。這一點已經通過一系列實驗得到了證明。但是，現階段，它的容量仍然落後--比鋰離子電池低30-40%。oleg levin說："我們目前正在努力改善這一指標，同時保持充放電速率。
新電池的陰極已經製造完成，用於化學電流源的正極。現在我們需要負極，事實上，它不需要從頭開始製作，可以從現有的電極中選擇。它們搭配在一起將形成乙個系統，在某些領域，可能很快就會取代鋰離子電池。
'新電池能夠在低溫下工作，在快速充電需求高的地方，它將是乙個很好的選擇。它使用起來很安全，沒有任何可能構成燃燒危險的物質，不像現在普遍使用的鈷基電池。它所含的可能對環境造成危害的金屬也大大減少。oleg levin說："我們的聚合物中含有少量的鎳，但比鋰離子電池中的鎳含量少得多。
本文標題: 新型聚合物電池誕生 充電速度比鋰離子電池快10倍
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