很難想象我們的日常生活中沒有鋰離子電池,。它們主導(dǎo)著便攜式電子設(shè)備的小尺寸電池市場(chǎng),，也廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車。同時(shí),，鋰離子電池也存在一些嚴(yán)重的問題,，包括：潛在的火災(zāi)隱患和低溫性能下降；而廢電池的處理對(duì)環(huán)境有很大的影響,。

　　根據(jù)俄羅斯一個(gè)研究小組的負(fù)責(zé)人,、圣彼得堡大學(xué)電化學(xué)研究系教授奧列格列文，的說法,，化學(xué)家一直在探索含有硝基的氧化還原活性聚合物作為電化學(xué)儲(chǔ)能材料,。這些聚合物的特點(diǎn)是高能量密度。由于快速的氧化還原動(dòng)力學(xué),，這種聚合物電池具有快速的充電和放電速度,。然而，當(dāng)將其應(yīng)用于產(chǎn)品時(shí),，挑戰(zhàn)之一是缺乏導(dǎo)電性,，這阻礙了電荷的收集。即使使用高導(dǎo)電性的添加劑,，如碳,，也很難解決問題。

　　為了找到解決這個(gè)問題的方法,，圣彼得堡大學(xué)的研究人員合成了一種基于鎳硒配合物的聚合物,。這種金屬聚合物的分子就像一根分子線，將高能量的硝?；X垂體與其相連,。該材料的分子結(jié)構(gòu)使其能夠在寬溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高電容性能。

　　我們?cè)?016年提出了這種材料的概念,。當(dāng)時(shí),，我們開始開發(fā)一個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目‘基于有機(jī)金屬聚合物的鋰離子電池電極材料’。該項(xiàng)目得到了俄羅斯科學(xué)基金會(huì)的支持,。在研究這類化合物的電荷傳輸機(jī)制時(shí),，我們發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展方向。首先,，這種化合物可以作為保護(hù)層覆蓋電池的主導(dǎo)體電纜,，否則將由傳統(tǒng)的鋰離子電池材料制成。奧列格萊文解釋說,，其次,，它們可以用作電化學(xué)儲(chǔ)能材料的活性成分,。

　　這種聚合物的研發(fā)花了三年多的時(shí)間。第一年,，科學(xué)家們測(cè)試了新材料的概念：他們組合了各種組件來模擬導(dǎo)電軀干和含有硝?；难趸€原活性腦垂體。有必要確保結(jié)構(gòu)的所有部分能夠相互合作和加強(qiáng),。下一步是化合物的化學(xué)合成,。這是項(xiàng)目中最具挑戰(zhàn)性的部分。這是因?yàn)橛行┏煞謽O其敏感,，科學(xué)家哪怕是最輕微的失誤都有可能導(dǎo)致樣品降解,。

　　在獲得的幾個(gè)聚合物樣品中，只有一個(gè)樣品足夠穩(wěn)定和有效,。新化合物的主鏈由鎳和Salen配體的絡(luò)合物形成(Salen是水楊醛和的結(jié)合物，乙二胺),。一種穩(wěn)定的自由基可以快速氧化和還原(充電和放電),，通過共價(jià)鍵連接到主鏈上。由我們的聚合物制成的電池可以在幾秒鐘內(nèi)充電,，比傳統(tǒng)的鋰離子電池快10倍左右,。這已經(jīng)被一系列的實(shí)驗(yàn)證明了。但是,，目前它的容量仍然落后——比鋰離子電池低30-40%,。奧列格萊文說：“我們目前正在努力提高這一指標(biāo)，同時(shí)保持充放電率,。

　　新電池的負(fù)極已經(jīng)制造出來,，用作化學(xué)電流源的陽極。現(xiàn)在我們需要一個(gè)負(fù)極,。其實(shí)不需要從頭開始做,。它可以從現(xiàn)有的電極中選擇。它們將共同組成一個(gè)系統(tǒng),，可能很快會(huì)在某些領(lǐng)域取代鋰離子電池,。新電池可以在低溫下工作，在快充需求高的地方會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,。它使用安全,，沒有任何可能造成燃燒危險(xiǎn)的物質(zhì)，不像現(xiàn)在廣泛使用的鈷基電池,。它含有較少的對(duì)環(huán)境有害的金屬,。奧列格萊文說：“我們的聚合物含有少量鎳，但比鋰離子電池中的鎳少得多,。