10月6日消息，西班牙巴塞罗那材料科学研究所（ICMAB-CSIC）联合加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所（ICN2）和阿根廷拉普拉塔国立大学的研究团队，开发出一种新型锌空电池架构，在不改变核心化学体系的前提下将功率输出提升至多80%。成果以“Unlocking high power in membraneless Zn-air batteries: A paradigm shift via wireless bipolar electrochemistry”为题，8月发表于《Energy Storage Materials》。
该工作挑战了电池设计的传统教条——为防短路，应避免电解质中存在导电材料。新架构在电池内部引入不与主电极或外电路导线相连的微小导电元件：工作时两电极间形成的电场使其极化，一端带正电、另一端带负电，成为“无线双极电极”，在不建立电极间直连的前提下为电荷传输开辟额外通路，从而降低内阻而非引发短路。
这一机制对锌空电池尤为关键：锌的氧化反应有利且体系采用水性电解质，但涉及氧的电化学反应速率较慢，成为限制输出功率的瓶颈。极化后的无线双极电极改变了器件内部电荷分布，缓解了氧反应的速率限制。研究团队指出，该原理并不局限于锌空体系，可推广至其他电池化学体系，为高功率电化学器件设计提供了无需改动活性材料的新维度。
锌空电池以锌储量大、理论能量密度高（1086Wh/kg级）、本征安全（水性电解质）著称，被视为长时储能与可更换电源的候选路线，但功率密度长期偏低制约其商业化——通常需要空气阴极催化剂或流动电解质等复杂方案弥补。无线双极电极提供了一条“零材料成本”的结构化解法：只需在电解质中布置隔离导体即可，若在更大容量电芯上复现，将直接改善锌空体系的度电成本竞争力。
（来源：Energy Storage News）