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該聚合物可以使得電池在6秒鐘內(nèi)充到80%，且在24秒可充滿。

　　休斯敦大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種具有高導(dǎo)電效率的多功能電子傳輸聚合物。這解開了困擾研究人員多年的問題，該發(fā)現(xiàn)也為超快電池方面的應(yīng)用帶來曙光。

　　這個(gè)創(chuàng)新是基于“共軛氧化還原聚合物”的設(shè)計(jì)思路，使用了萘并雙噻吩聚合物。這種聚合物可用于太陽能電池和晶體管。研究人員使用鋰離子作為摻雜劑，并通過研究得出，在數(shù)千個(gè)周期的充放電過程中，這種聚合物表現(xiàn)出了優(yōu)異的電子傳導(dǎo)性、可逆性和穩(wěn)定性。

　　該研究發(fā)表在《美國化學(xué)社會(huì)》雜志上。休斯敦大學(xué)助理教授、同時(shí)也是該論文的主要作者Yan Yao說，這項(xiàng)研究印證了電子傳輸導(dǎo)電聚合物的挑戰(zhàn)。即便意識(shí)到了功能有機(jī)聚合物材料的局限性，研究人員也沒能開發(fā)出可以和空穴傳輸聚合物匹配的電子傳輸聚合物材料。然而，研究發(fā)現(xiàn)，在充電放電的3000次循環(huán)過程中，鋰摻雜的萘二噻吩聚合物不僅具有良好的電子傳導(dǎo)性，也具有很高的穩(wěn)定性。

　　該研究小組也參與制備了可用于生產(chǎn)和儲(chǔ)存能源的可持續(xù)/綠色有機(jī)材料。休斯敦大學(xué)研究助理、同時(shí)也是該論文的第一作者Yanliang Liang說，該研究的目的不僅僅是挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的鋰離子電池，“我們也在努力開辟一個(gè)新的方向。”

　　Liang說，選擇傳統(tǒng)無機(jī)金屬電池中使用的硅和鈷基化合物會(huì)增加能量存儲(chǔ)裝置的生產(chǎn)成本。相反，有機(jī)聚合物能在低溫條件下制備，這會(huì)降低生產(chǎn)成本，也會(huì)減少二氧化碳的排放。和傳統(tǒng)材料在自然中的儲(chǔ)量有限不同，有機(jī)聚合物可以從生物質(zhì)中得到。

　　該研究中使用的聚合物是由伊利諾伊州的技術(shù)公司—Polyera Corporation的研究人員提供的。該聚合物在2009年被發(fā)明出來。萘二噻吩除了可用于晶體管和其他設(shè)備中外，這是其第一次用于能量存儲(chǔ)領(lǐng)域。

　　該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果非常讓人鼓舞。在實(shí)際測(cè)試條件下，這種聚合物具有非常優(yōu)異的充放電表現(xiàn)，使得電池可以在24秒內(nèi)被充滿，且在6秒中可以充到80%。Yao說，和有機(jī)電池相比，傳統(tǒng)的無機(jī)電池可以儲(chǔ)存更多的能量。該研究工作將進(jìn)一步致力于提高這種材料的儲(chǔ)存能力。節(jié)選自《新材料在線》