随着锂离子电池（LIB）使用的全球激增，快速消耗原材料供应，专家们正在寻找安全、经济实惠和可靠的充电电池替代品。水系锌离子电池（AZIBs）似乎提供了一种可行的解决方案，通过利用丰富的资源提供低成本选项。弗林德斯大学的研究人员正在率先开发简便且高效的聚合物AZIBs，这些电池采用有机阴极，为能源存储技术的更可持续方法铺平道路。
水系锌离子电池（AZIBs）似乎通过提供采用广泛可用材料的低成本选项提供了可行的解决方案。弗林德斯大学的科学家正在创新实用的聚合物AZIBs，采用有机阴极，以增强能源存储的可持续性。
弗林德斯大学科学与工程学院的化学副教授、中科院纳米技术研究员贾忠凡表示：“水系锌离子电池可能具有实际应用。”
电动汽车和便携式电子设备推动了锂离子电池的需求增加，导致锂和钴等关键材料短缺，造成供应链挑战。
与此同时，大量废弃电池（大多数无人回收）带来了显著的废物和环境危害，这是AZIBs等替代品旨在解决的问题。
贾教授强调：“AZIBs特别有前景，因为锌在地壳中的丰度远高于锂（是锂的十倍），而且它们的毒性低且相对安全。”
通常，AZIBs采用锌金属作为阳极，采用无机或有机化合物作为阴极。尽管在提高锌阳极的稳定性方面已经进行了大量努力，但对高性能阴极的迫切需求仍然是一个重大挑战。
贾教授解释道：“我们的研究专注于通过采用低成本商业聚合物制造的亚硝基自由基聚合物阴极来提高导电性，同时利用经济实惠的添加剂优化电池性能。”他领导一个致力于能源和环境可持续聚合物的研究小组。
他提到最近在《电源资源期刊》上在线发表的一篇文章：“重新评估高氧化还原电位的亚硝基自由基聚合物阴极在AZIBs中的应用，达到了迄今为止最高的质量加载。”
该研究由弗林德斯大学硕士生南顿尼·甘玛奇和博士后研究员施彦林主导，成功创建了一种实验室设计的袋型电池，利用了大规模聚合物（成本约为每千克20美元）、一种无氟的Zn(ClO4)2电解液和BP 2000炭黑（每千克1美元），不使用粘合剂，获得了近70 mAh g-1的容量，放电电压典型为1.4 V。
该袋型电池的质量加载为50 mg cm-2，展现出60 mAh的容量，足以驱动小电风扇或模型车（文章中包含视频）。
参与该研究的合作者包括来自法国巴黎东克雷泰尔大学的贾斯斯·圣地亚哥博士，以及来自弗林德斯大学纳米科学与技术研究所的其他专家。
由南顿尼·甘玛奇、施彦林、查纳卡·J·穆杜甘穆瓦、贾斯斯·圣地亚哥、戴维·A·刘易斯、贾斯丁·M·查克和贾忠凡撰写的文章《将低成本工业聚合物转化为高质量加载的水系锌离子电池的有机阴极》（2024）已在《能源储存材料》上发表。 DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103731。
此外，团队与格里菲斯大学合作，最近创造了有机自由基/K双离子电池，这一方法可能进一步减少对锂离子电池的依赖。
