水性电池已存在数百年。它们安全且成本相对较低，但在电网储能和电动汽车等新型储能系统中的应用却一直受到限制。其中一个主要原因是材料兼容性：许多电极材料在水性电解质中性能不佳。尤其是有机氧化还原聚合物，其疏水性一直是一大障碍。与其他聚合物材料一样，它们在分解和回收方面也面临挑战。

图片来源： 东北大学

据外媒报道，日本东北大学（Tohoku University）的一个研究团队与日东纺织株式会社（NITTO BOSEKI）合作，开发出一种新型有机氧化还原聚合物，以应对这些长期存在的挑战。

为了克服这些障碍，该团队将对二羟基苯（一种具有高电荷存储容量的有机分子）引入到聚胺中，聚胺由于带正电荷而具有水溶性。这通过简单的缩合反应实现。所得聚合物保持高亲水性，可在室温（25°C）下用作电极活性材料，并可在低于100°C的温和条件下分解成其原始组分。

“这项研究提供了一种设计策略，使疏水性氧化还原分子与水体系兼容，”东北大学先进材料多学科研究所副教授Kouki Oka说道。“通过将高电荷存储容量与可回收性相结合，我们可以为可持续电池研究开辟新的方向。”

研究结果凸显了两大关键优势。首先，使用水基电解质避免了传统易燃溶剂带来的火灾风险。其次，由于新型聚合物由储量丰富的元素制成，易于分解，它们可能有助于减少资源消耗和塑料污染。

“我们的下一步是评估耐久性和其他性能因素，以充分了解这种材料在实际应用中的潜力，”Oka补充道。

该研究已于2025年8月26日在线发表在期刊《Polymer Journal》上。