一种无需外加电解质的新型湿气电池
目前已商业化或公开报道的电化学电源性能已不能满足持续增长的应用需求，同时电化学电源中使用的液态电解质经常引发安全事故，因此必须设计新的电池结构，才有望同时解决这些问题。
中山大学的谢普博士、容敏智教授和章明秋教授利用三维复型法制备了一种超轻聚苯胺泡沫，具有由聚苯胺纳米颗粒组成的三维自支撑薄膜构建得到的多层次孔结构，孔隙率超过99%，并具有良好的力学性能和回弹性。该超轻聚苯胺泡沫可以吸附空气中的水分，致其离子电导率比电子电导率高一个数量级，当与金属镁箔直接接触时形成约2V的电偶电压。由于这种超轻聚苯胺的特殊催化性能，在电偶电压的作用下可分解其内部吸附的水，电子沿外电路循环，而离子从内电路循环，持续放出电流和氢气，从而将传统的电化学腐蚀转变成新型化学电源。这种无需外加电解质电池的能量密度最大可以达到 646Wh/kg（以超轻聚苯胺泡沫的质量计算），在空气湿度大于40%时，其能量密度随着湿度的增加持续增大，并能够完全浸没在水中工作，即使水中无氧或呈碱性也不受影响。放电时释放的氢气还可以作为燃料电池的原料使用，无需储存，即产即用。此外，聚苯胺泡沫的多层次孔结构为电化学反应的副产物－氢氧化镁提供了生长场所，当这种新型电池放电终止后，取出其中的聚苯胺泡沫用水洗去氢氧化镁并重新掺杂，即可与镁箔重新组装成一个新的电池，经多次循环其能量密度衰减并不明显。地球上镁的蕴藏量极为丰富，超轻聚苯胺泡沫也易于通过工业化手段制得，因此这种电池为发展一系列价廉、绿色、可回收、柔性、轻质、微型等新型化学电源提供了可能性。
这一成果发表于《Angewandte Chemie International Edition》。
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201510686/full
原文标题：Moisture Battery Formed by Direct Contact of Magnesium with Foamed Polyaniline