环保型水电池可持续使用几个世纪

传统电池严重依赖刺激性、腐蚀性强的酸和碱，它们会使内部组件降解，并在废弃时带来严重的环境污染风险。针对这一问题，香港城市大学和南方科技大学的研究人员设计出了一种良性的水电池替代品。

这种新颖的设计用一种由中性镁盐和钙盐组成的电解质取代了有毒液体，而镁盐和钙盐是豆腐盐水中常用的矿物质。这种溶液的 pH 值保持在中性的 7.0，能有效消除内部腐蚀。对于负极，科学家们合成了六酮-四氨基二苯并-对-二恶英，这是一种共价有机聚合物。这种塑料状结构具有电子捐赠化学链路，可确保二价离子存储的高导电性和快速动力学。该系统的正极由普鲁士蓝类似物制成。

测试表明，根据电极和电解液的总质量，整个电池的电压间隔为 2.2 伏，比能量为每公斤 48.3 瓦时。最值得注意的是，在每克 20 安培的特定电流下，电池可在 120,000 次充电循环中保持稳定。换算成日常充电，该装置理论上可以工作 300 多年，大大优于几千次循环后就会退化的标准电池。

该系统的比容量达到每克 112.8 毫安时。由于内部材料对环境无毒，电池可以根据严格的国际安全框架（包括美国《资源保护与回收法》和 ISO 14001）直接丢弃。然而，要使这种新型电池实现商业化，开发人员必须克服与扩大有机聚合物生产工艺规模和提高密闭空间内总体能量容量有关的其余挑战。