新型电池原型采用无毒盐水材料 可以在几秒钟内充电和放电

电池原型设计采了盐水和无毒且快速充电的材料，为新型电池铺平了道路。

该设计原则新的原型，因为它充电而改变颜色，后面也可以适用于现有电池技术来创建新设备储能，生物传感，和智能变色材料。

最广泛使用的电池当前有锂离子电池，其具有相对高的容量（它们保持大量电荷的），但不排出或再充电的能量很快。它们还含有有机电解质和其他可能有害且易燃的材料，这意味着它们需要小心处理和处理。

研究人员开发的新电池原型采用专门设计的塑料薄膜和简单的盐水代替。

虽然它可以比传统的锂离子电池保持更少的电量，但由聚合物制成的原型-构成塑料的长链分子-可以在几秒钟内充电和放电。作为其使用的材料的附加好处，它还在充电时改变颜色，使用户能够轻松地读出电池的充电状态。

该原型可以为提高现有电池的充电率和毒性铺平道路，或提供制造全新电池的途径。

开发可回收电池

用于制造电池原型的材料可能以低成本制造，并结合使用无毒和不易燃的水基电解质。这种方法可以成为开发可回收电池的可行途径。

具有更快充电时间但更低容量的电池可具有一系列应用，其中能量需要快速交换但电池不需要很小，例如当车辆制动的能量在稍后用于加速车辆时。

在更大规模上，当太阳能或风能等可再生技术被用作国家或地方电网的一部分时，它们只能间歇性地提供能源。能够快速存储这种能量但在需要时将其送回电网的电池系统对于保持供电稳定是有价值的。

该团队表示，他们的原型需要更多的工作才能适应这些领域，但其设计背后的原则可能适用于各种正在开发的储能设备。

设计新材料

聚合物材料之前已经成功地用于电池中，作为添加剂以提供柔韧性或作为分离正极和负极的电解质，但是它们在水中操作的电池电极中作为活性材料的用途已证明是具有挑战性的。

这一突破来自聚合物材料的设计，该材料能够快速，可逆地吸收和释放盐水中的正离子或负离子而不会降解。当器件充电时，这些离子被吸引到相反电荷的电极上。

水基电池由于其无毒性而是理想的，但是难以使水中的离子与电极可逆地交换。

该团队通过设计侧链来连接导电聚合物“骨架”来解决这个问题。通过使用极性材料作为侧链，它们可以产生对水具有高亲和力的电极。

通过这一原理，他们能够制造出正负电极，可以从水中接收相反的离子-而且它们具有电池的成分。由于聚合物骨架已经是柔性的-在电池充电和放电的同时膨胀和收缩-因此不需要添加剂。

使用盐水可以消除毒性和可燃性问题，但它不容易使用，因为它可以限制金额与其他有机电解质相比，您可以进出设备的能量。

现在想要测试这个限制可以推动多远。我们通过更安全的材料组合补偿了更低的性能，但是改善性能可以开辟通往全新类型的可行储能设备的道路，这些设备也是安全的。可持续的。