低溫就“狗帶”？新型電池讓這些成為過去！

材料牛注：還在為冬天手機電池罷工而煩惱？一款由日本廣島大學研制出的新型有機自由基電池給低溫用電帶來了希望。它摒棄金屬電池的老路，采用了環保耐用的新型材料，其化學儲能方法更是大大縮短了充電時間！

日前，日本廣島大學的化學家研發出了一種有機自由基電池的合成方法，這種有機自由基電池可反復充電，并能在冰點以下正常工作。這種新型非金屬充電電池，大大緩解了低溫輸電的困難。同時，這款“環保電池”能為冷藏廠等極端低溫環境提供便攜電源。

與國際上其他研究團隊已發表的成果相比，該團隊研發的特殊制備工藝提高了電池電壓。科研人員將該工藝成功應用于新型電池的制備，此舉乃該研究領域的一大進步。這項工藝最早于2016年由廣島大學同一實驗室發表。

目前，鋰離子電池是大部分電子設備的電能來源。較之標準鋰金屬電池，鋰離子電池雖然更加安全，但其同樣依賴于金屬這種日益減少的有限資源，弊端明顯。相同的問題也出現在銅和鈷電池上，比如電視遙控器用的傳統AA電池。

相比于現在通用的金屬基電池，有機自由基充電電池具有成為廉價、安全、可持久電源的潛質，堪稱“環保電池”。它摒棄了物理儲能而采用化學方法，因此充電速度更快，耗時一分鐘而非一小時。

廣島大學博士、Yohsuke Yamamoto 教授說道：“該電池所攜化學物質增加了其自身重量，繁瑣的合成方法增加了其制造成本，所以它短期內不會取代其它電池。但在傳統鋰離子電池無法正常工作的環境，尤其是寒冷地區，我們研制的電池就能很好地發揮其優勢。”最終，有機自由基電池可能會變得更加靈活、透明，運用在可穿戴設備中。

廣島大學團隊研究出的這項新型有機自由基合成方法，早在1985年就曾由美國的一個研究團隊報道。1980年代后期，Yamamoto教授成為該實驗室的一名成員。他在近幾年改進了這項技術，并將其運用于不穩定有機化合物的研究。“這種化合物合成的原始方法耗時長，毒性大。20年后的今天，我們終于研發出了更安全快捷的合成方法來取而代之。”

“對不穩定化合物的基礎研究加深了我們對化合物結合方式的理解。這些研究成果在新型電池等方面實現了應用，而此前卻從未落實到實際產品中。” Yamamoto 說。

最近，Yamamoto及其合作者進一步改進了電池的制備方法，使其更加輕便，并確保它在多次充電循環后依舊能夠輸出較大電能。

目前，該研究成果已正式發表于期刊Bulletin of the Chemical Society of Japan。

原文參考鏈接：Power up when the temperature is down。

本文由材料人編輯部王宇提供素材，張文揚翻譯，萬鑫浩審核。