POSTECH 的研究人員開發出一種基於黃原膠的電池電極保護膜，提高了鋅離子電池的耐用性和效率。這項創新標誌著向永續綠色能源解決方案邁出了重要一步，並解決了儲能技術中的關鍵難題。

黃原膠是一種最初從捲心菜等植物中提取的物質，因其碳水化合物成分而聞名，常用於化妝品中作為天然屏障，以保持其對皮膚的益處。在一項創新進展中，黃原膠現在被用來為電池電極而不是皮膚提供保護。

韓國浦項科技大學（POSTECH）黑色金屬與生態材料技術研究生院和化學工程系的趙昌信（Changshin Jo）教授和化學工程系的博士生張祖英（Jooyoung Jang）通過混合聚合物製作出了一種保護膜。國際期刊《儲能材料》（Energy Storage Materials）刊登了他們的研究成果。

由於太陽能等再生能源本身俱有間歇性，儲能係統（ESS）的重要性正在穩步上升。ESS技術能夠在需要時捕捉並有效利用電力，是利用再生能源的關鍵因素。雖然鋰離子（Li-ion）電池一直被用於ESS 應用，但其高昂的成本和對鋰耗盡的擔憂促使人們不斷研究替代解決方案。

引入基於黃原膠的屏蔽以推動鋅的均勻沉積。資料來源：POSTECH

鋅（Zn）是地球上一種豐富的元素，是鋰的一種有前途的替代品。與鋰離子電池相比，鋅離子電池有能力儲存大量能量，而且在火災風險方面更為安全。然而，在ESS 電池的電極上實現鋅的穩定沉積是一項具有挑戰性的任務，重複的充電和放電循環往往會導致鋅表面形成樹枝狀晶體，從而降低電池的使用壽命。

在這項研究中，研究團隊將生物聚合物黃原膠與離子導電聚合物結合，為電池電極製作了一層保護膜。這兩種聚合物的相互作用在電極表面形成了光滑的保護層，有效地防止了物理衝擊和化學污染。

此外，這種保護膜富含氧官能基，在促進鋅的均勻成核方面發揮了重要作用，從而使鋅有效地沉積在電極表面。因此，鋅表面樹枝狀結晶的形成明顯減少，即使經過200 天的反覆充放電，保護膜仍表現出顯著的穩定性。

趙昌信教授表示：”我希望這項研究能為推動永續綠色能源生產的ESS 技術做出貢獻。”

編譯來源：ScitechDaily