北京
该电池每次循环的衰减率几乎难以察觉，仅为0.0001%至0.0003%，这解释了其如何实现超过60,000次循环。
弗林德斯大学研究人员开发出一种高性能、安全且可持续的水系锌碘可充电电池（AZIB），可作为锂离子电池（LIB）在大规模储能领域的替代方案。
有趣的是，它能保持60,000次充放电循环，并且3分钟即可充满电。
“可充电水系锌碘电池正逐渐成为大规模储能领域锂离子电池的可行替代方案，我们团队目前正与产业界合作，为这一电池系统建立原型制造平台。”弗林德斯大学科学与工程学院化学副教授、Matthew Flinders研究员贾中帆表示。
穿梭效应修复
锂离子电池主导着电动汽车和便携设备，但代价沉重。这类电池价格昂贵、存在起火风险，并产生大量环境废弃物。仅澳大利亚每年就产生约3,300吨锂电池废弃物，预计到2036年这一数字将飙升至超过136,000吨。
锌碘替代方案提供了一条水系、不可燃的出路。但它们面临“穿梭效应”，即多碘物种穿过电池隔膜泄漏，导致性能随时间下降。而淀粉正是改变局面的关键。
该团队通过使用一种低成本、可生物降解的环糊精基聚合物（源自淀粉）制造主体材料解决了这一问题，该材料能捕获并释放多卤化物。
环糊精分子广泛用于化妆品和食品。弗林德斯团队设计出一种微型笼状结构。其亲水外壁和疏水内腔可按需捕获和释放多卤化物，彻底阻止泄漏。
“该体系通过使用源自廉价、可生物降解低聚糖的聚合物，提供了一种减轻多碘化物穿梭的新方法，从而实现可持续且长寿命的水系锌碘电池。”该项目首席研究员贾中帆副教授表示。
其性能数据堪称大规模电网储能的理想清单。该电池工作电压为1.3至1.4伏，在7分钟充满电的情况下，可在8,000次循环中提供200毫安时/克的容量。将目标容量略微降至150毫安时/克时，超快的3分钟充电可实现超过60,000次循环。
根据研究，该电池每次循环的衰减率几乎难以察觉，仅为0.0001%至0.0003%，这解释了其如何实现超过60,000次循环。
澳大利亚的锌优势
锌基电池在不牺牲性能的前提下，为锂离子体系提供了一种更安全、更具成本效益且更易获取的替代方案。这类电池消除了火灾风险，同时在比能量和能量密度方面可与锂离子电池相媲美甚至超越。其低成本和丰富的原材料已使其成为一次性储能领域的全球主导标准。
目前锂加工高度集中在中国，使各国容易受到供应冲击的影响。
这一发现对澳大利亚具有重大经济意义。尽管该国在锂加工方面面临困难，但却坐拥大量已知锌储量。
水系锌碘电池通常以金属锌作为阳极，这使澳大利亚在向下一代储能转型中拥有显著战略优势。该国拥有全球已知锌总储量的20%至28%。
第一共同作者蒋尚旭指出，利用这些庞大的国内资源，有望建立一个更安全、自主的储能产业。
弗林德斯实验室目前正直接与产业合作伙伴合作，建立商业化原型制造平台。因此，下一次绿色能源转型或许不是由稀缺、易燃的金属驱动，而是由锌和普通植物糖驱动。
该研究成果已发表在《Angewandte Chemie》期刊上。
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