基于大規(guī)模儲能和可持續(xù)發(fā)展的需求，有機電池可為商業(yè)化鋰電池提供強有力補充。然而，經過二十多年的發(fā)展，有機電池仍然面臨眾多挑戰(zhàn)，其未來仍充滿不確定性。在這一背景下，6月16日，華中科技大學集成電路學院王成亮教授團隊受邀在Nature Reviews Clean Technology上撰文，評估有機電池的現(xiàn)狀和未來。
 

　　王成亮團隊在有機電池領域深耕多年，在本征高導電高分子材料的設計、高分子儲能機制與電化學過程深入分析以及高性能有機電池構筑等方面進行了大量研究，這些基礎為合理評估有機電池打下了堅實基礎。團隊認為，由于有機材料的分子間作用弱、質輕、柔性、離子擴散系數(shù)高、合成溫度低等特點，有機電池有望在大規(guī)模、高比能、柔性以及快充和寬溫域等儲能中占據(jù)一席之地。
 

有機電極材料與無機電極材料的客觀對比
 

　　該綜述首先量化分析了有機電極材料的固有屬性，并與商用無機電極材料的性能進行客觀的對比。隨后評估了有機電池指標，并提出其在高比能、大容量、柔性和極端工況下的潛在應用。為了推動有機電池的進一步發(fā)展和實際應用落地，文章分析了面臨的系列挑戰(zhàn)并提出了相應的策略，包含有機分子的結構設計、電極各組分優(yōu)化、實驗室級別到工業(yè)級別電池的構筑、有機電池的封裝設計，以期實現(xiàn)有機電池系統(tǒng)的構建。最后，基于有機材料的特性，探討了有機電池的閉環(huán)生態(tài)循環(huán)。
 

　　該工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金委、湖北省科技廳創(chuàng)新群體等項目的支持。