澳洲研發水基鋅碘離子電池 3 分鐘充電循環逾 6 萬次

來自弗林德斯大學的研究團隊近日發表一款以水為電解液的水基鋅碘離子電池，標榜高性能、高安全性與可持續性，可望成為鋰離子電池的替代方案。該項研究着眼於大規模儲能裝置領域，旨在解決現行鋰電池在成本、安全與環境污染方面的難題。

鋰離子電池現時主導智能手機與電動車市場，但同時面對成本高昂、起火風險，以及產生大量環境廢棄物等問題。僅在澳洲一地，每年便產生約 3,300 噸鋰離子電池廢棄物；預計到 2036 年，此數值將飆升至 13.6 萬噸以上。在此背景下，學界積極尋求更穩定、更環保的替代技術。

環糊精分子籠設計杜絕多碘化物穿梭效應

鋅碘離子電池採用水系電解液，具備無起火風險的優勢，但多碘化物容易穿透電池隔膜並發生泄漏，導致性能衰減，亦即所謂的穿梭效應。為攻克此一難題，研究團隊引入從澱粉中提取、成本低廉且可生物降解的環糊精基高分子材料。環糊精在化妝品及食品行業應用廣泛，其分子結構外部親水、內部疏水。研究團隊將其設計成一種分子籠結構，能按需捕獲與釋放多碘化物，從根源上杜絕泄漏問題。

七分鐘滿充　循環壽命可達六萬次

根據研究團隊公佈的數據，這款電池的工作電壓為 1.3 至 1.4 伏特，在滿充狀態下 7 分鐘即可實現每克 200 毫安時的容量輸出；若將目標容量調整至每克 150 毫安時，更只需 3 分鐘便可完成極速充電，整體充放電循環次數可達 6 萬次。研究數據顯示，該電池每次循環的衰減速率僅有 0.0001% 至 0.0003%，極低的損耗使其能夠完成 6 萬次以上充放電循環，為大規模儲能應用提供具吸引力的技術選項。