Inovație. Cercetătorii au obținut prima baterie organică

Oamenii de știință au construit o baterie cu flux redox care folosește apă și molecule organice pentru a stoca energia.

Cercetătorii de la Laboratorul de Electronică Organică al Universității Linköping, Suedia, au demonstrat pentru prima dată fezabilitatea unei baterii organice. Ei au construit o „baterie cu flux redox”, cu o capacitate mare care poate fi utilizată pentru a stoca energia de la turbine eoliene și celule solare, notează Tech Xplore.

• Când vor deveni tehnologiile cuantice parte din viața de zi cu zi?
• De ce o pagină de pe Wikipedia a fost blocată pentru editare

Bateriile cu flux redox sunt baterii staționare în care energia este localizată în electrolit, în afara celulei în sine, într-un mod asemănător unei celule de combustibil. Acestea sunt adesea comercializate cu prefixul „eco”, deoarece deschid posibilitatea stocării excesului de energie din surse eoliene și solare, în plus, pare a fi posibil să le reîncărcăm de un număr nelimitat de ori.

Din nefericire, aceste baterii folosesc vanadiu un metal rar și scump. Electrolitul în care este stocată energia într-o baterie cu flux redox poate fi pe bază de apă, ceea ce face bateria sigur de utilizat, dar are ca rezultat o densitate a energiei mai mică.

Reușita cercetătorilor suedezi

Mikhail Vagin, inginer principal al studiului și colegii săi de la Laboratorul de Electronică Organică au reușit acum să producă un electrolit pe bază de apă dar și electrozi dintr-un material organic, care măresc considerabil densitatea energiei. În acest fel, este posibilă fabricarea unor baterii cu flux redox complet organice pentru stocarea energiei.

Oamenii de știință au folosit un polimer numit PEDOT pentru electrozi, pe care i-au transformat pentru a transporta fie ioni pozitivi, cationi, fie ioni negativi, anioni. Electrolitul pe bază de apă pe care l-au dezvoltat constă dintr-o soluție de molecule de organice, care pot fi extrase din materiale forestiere.

„Aceste molecule pot fi derivate din lemn, dar în acest caz am folosit aceeași moleculă, împreună cu diferite variante ale polimerului conducător PEDOT. Se pare că sunt extrem de compatibile, ceea ce este ca un cadou din lumea naturală”. spune Viktor Gueskine, unul dintre autorii studiului.

„În mod normal, este dificilă controlarea procesului ionic, dar noi am reușit. Folosim și un fenomen fundamental în cadrul electrocatalizei în care un ion special din soluție, în acest caz ioni de origine organică, este transformat în electricitate. Fenomenul este conceptualizat de noi ca electrocataliză ion-selectivă și probabil există în alte tipuri de dispozitive de stocare a membranelor, cum ar fi bateriile, pilele de combustibil și supercondensatoarele. Acest efect nu a fost niciodată discutat anterior. L-am arătat pentru prima dată în bateriile cu flux redox”, explică Mikhail Vagin.

Citește și:

Din farfurie în baterie, spanacul ar putea fi un catalizator viabil pentru celulele de combustibil

Cercetătorii germani susțin că au creat o baterie care este eficientă și rezistă mult mai bine la temperaturi ridicate

Huawei a obținut un brevet pentru o tehnologie laser care ar putea oferi baterie „nelimitată”

Un nou tip de baterie litiu-ion ar putea revoluționa smartphone-urile, laptopurile sau mașinile electrice