向可再生能源的过渡需要有效的方法来储存大量的电能。据外媒报道，慕尼黑工业大学（TUM）的研究人员开发出新方法，可以将水性锌离子电池的使用寿命延长几个数量级，即可以承受数十万次充放电循环，而不是仅仅几千次。相关研究论文发表于期刊《Advanced Energy Materials》。

图片来源：期刊《Advanced Energy Materials》

这项创新的关键是电池锌阳极的特殊保护层。该层解决了之前的问题，例如针状锌结构（称为锌枝晶）的生长，以及引发氢气形成和腐蚀的有害化学副反应。

由慕尼黑工业大学自然科学学院无机和金属有机化学系主任Roland A. Fischer教授领导的研究团队为此使用了一种独特的材料：一种名为TpBD-2F的多孔有机聚合物。这种材料在锌阳极上形成一层稳定、超薄且高度有序的薄膜，使锌离子能够有效地流过纳米通道，同时使水远离阳极。

锌电池是锂离子电池的经济替代品

该研究主要作者、博士生Da Lei解释说：“具有这种新保护层的锌离子电池可以在大规模储能应用中取代锂离子电池，例如与太阳能或风力发电厂结合使用。它们的使用寿命更长，更安全，而且锌比锂更便宜，也更容易获得。”

虽然锂仍然是电动汽车和便携式设备等移动应用的首选，但其较高的成本和对环境的影响使其在大规模储能方面吸引力较小。

Fischer教授补充道：“这确实是一个惊人的研究成果。我们已经证明，Da Lei开发的化学方法不仅有效，而且可控。我们已经开发出第一个纽扣电池原型。我认为新发现还可拓展至更大的应用。”