充電速度快，但是容量較低的電池可應(yīng)用于一系列應(yīng)用中，此類應(yīng)用中的能量需要快速更換，但是電池可能并不小，例如汽車制動產(chǎn)生的能量可稍后用于讓汽車加速。

從更大的范圍上來看，當(dāng)太陽能或風(fēng)能等可再生能源作為國家或地方電網(wǎng)的一部分供人使用時，只能間歇性地提供能源。但是，一個能夠快速存儲能量的電池系統(tǒng)，就可以在需要時將電力傳送回電網(wǎng)，對于保持電網(wǎng)穩(wěn)定供應(yīng)很有價值。

該研究團隊表示，還需要繼續(xù)研究，讓該電池原型適應(yīng)上述應(yīng)用領(lǐng)域，但是其設(shè)計原理可能適用于正在研發(fā)的各種儲能設(shè)備。

新材料的設(shè)計

此前，聚合物材料作為柔性添加劑或是分離正極和負極的電解質(zhì)，已經(jīng)成功應(yīng)用于電池中。但事實證明，該材料用作活性材料，供在水中進行操作的電池電極使用時非常具有挑戰(zhàn)性。

此次取得突破源自于聚合物材料的設(shè)計，此類材料能從鹽水中吸收或釋放正離子或負離子，而且速度快且可逆，并且不會產(chǎn)生降解。當(dāng)設(shè)備進行充電時，此類離子就會被吸引到帶相反電荷的電極上。

水基電池?zé)o毒，是非常理想的電池，但是此類電池很難讓水中的離子與電極進行可逆交換。研究小組設(shè)計了側(cè)鏈，連接到導(dǎo)電聚合物的“主干網(wǎng)”上，從而解決了該問題。通過在側(cè)鏈上使用極性材料，研究人員研發(fā)出高親水性的電極。

根據(jù)該原理，研究人員能夠制造出正負電極，從而能夠從水中吸收正負離子，因此研究人員獲取了制造電池的材料。由于聚合物的主干網(wǎng)已經(jīng)是柔性的，在電池充放電時可以膨脹和收縮，因此就不再需要添加劑了。

聯(lián)合首席作者Davide Moia博士表示：“使用鹽水?dāng)[脫了毒性和易燃性的擔(dān)憂，但是與其他有機電解質(zhì)相比，此類水基電解質(zhì)并不容易使用，因為其會限制設(shè)備的充放電量。”