具有高容量、耐用性、环境兼容性和低成本的电池需求量很大。与现有的商用二次电池（包括铅酸电池、镍镉电池和锂离子电池）相比，使用环境空气中的氧气作为正极活性材料的空气电池引起了极大的兴趣，其具有潜在的高能量密度。

近日，山梨大学Kenji Miyatak使用氧化还原活性2,5dihydroxy-1,4-benzoquinone(DHBQ)及其聚合物(PDBM)和质子导电聚合物(Nafion)对全固态可充电空气电池(SSAB)进行了概念验证研究)。

文章要点

1）DHBQ在与固体Nafion离聚物的氧化还原反应中在0.47和0.57 V（vs.RHE），类似于在酸性水溶液中。所得空气电池在恒定电流密度（1 mA cm^-2）下的开路电压为0.80 V，放电容量为29.7 mAh g_DHBQ^-1。

2）使用PDBM，放电容量高得多，为176.1mAhgPDBM-1，这是因为氧化还原活性部分的利用率提高了。在SSAB-PDBM的倍率特性研究中，库仑效率在4 C时为84%，在101 C时降至66%。在充放电循环测试中，30次循环后剩余容量为44%，能够通过调整负极中的Nafion成分，可以显著提高到78%。

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Makoto Yonenaga, et al, All-Solid-State Rechargeable Air Batteries Using Dihydroxybenzoquinone and Its Polymer as the Negative Electrode, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202304366

DOI: 10.1002/anie.202304366

https://doi.org/10.1002/anie.202304366