易於回收之新型有機聚合物電極材料,可望推動水系電池革新

 

刊登日期:2025/10/28
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日東紡與東北大學成功開發出一種可在常溫(25℃)條件下作為水系電池電極材料使用的「有機氧化還原聚合物」,並已證實此聚合物可在100℃以下的環境中分解回原料。此項研究成果將有助於實現易於回收之水系電池的開發。
 
有機氧化還原聚合物具有可逆儲存電荷的特性,因此被視為極具潛力的電池電極材料。然而,過去多數此類材料具有疏水性,若應用於水系電池,必須額外賦予親水性。此外,這些材料要分解回原料也較為困難。
 
此次研究團隊針對能在水中溶解並帶正電荷、展現高親水性的聚胺「聚烯丙胺(Polyallylamine)」進行改質,透過簡便的縮合反應導入具有高電荷儲存功能的「對苯二酚(p-Dihydroxybenzenep)」,藉此合成了親水性優異的有機氧化還原聚合物「對苯二酚導入聚胺」。此外,透過改變反應溫度,可以調整對苯二酚的導入比例。
 
研究團隊試作了一款空氣電池,負極材料使用導入43%對苯二酚的聚胺,正極採用白金/碳觸媒,電解液則為酸性水溶液。測試結果顯示,該電池的容量達到理論值的99%以上,且在經過100次充放電循環後,仍能維持99%以上的容量。
 
此外,研究團隊也實證確認若將「對苯二酚導入聚胺」置於強酸性水溶液中,以80℃加熱72小時,其中有91%可分解回原料。此一數據顯示,該材料具備良好的回收再利用潛力。

資料來源: https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2509/04/news047.html
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