Новая органическая батарея легко растворяется в кислоте
Фото:
Идеи

Новая органическая батарея легко растворяется в кислоте

Литий-ионные батареи, несмотря на свою пользу и повсеместное распространение, имеют ряд недостатков: например, для их производства нужен кобальт, запасы которого ограничены, вдобавок, эти аккумуляторы редко перерабатывают. Разработка американских ученых позволит отказаться от использования металлов, а когда нужно – просто растворить батарею в кислой среде.

«Серьезная проблема современных литий-ионных батарей в том, что их не перерабатывают в достаточной степени для того, чтобы удовлетворить потребности будущей индустрии электрического транспорта, — заявила Джоди Луткехаус, автор исследования. — Темпы переработки литий-ионных батарей сейчас очень низкие. В батареях есть ценный материал, но получить его очень трудно и энергозатратно».

Эти проблемы заставили ученых из Техасского университета А&M рассмотреть варианты батарей без металлов. Их выбор пал на электрохимически активные цепочки аминокислот — редокс-активных полипептидов — из которых они изготовили электроды для аккумулятора, рассказывает EurekAlert.

В ходе испытаний органическая батарея продемонстрировала несколько важных преимуществ. Прежде всего, электроды справлялись со своей задачей, оставаясь стабильными. А после окончания работы компоненты можно разложить на составляющие в кислой среде, чтобы использовать аминокислоты повторно или утилизовать без вреда для окружающей среды.

Применение полипептидов, то есть компонентов белков, позволяет не только отказаться от поставок ценных металлов, но и открывает возможности для массового производства носимой или вживляемой электроники, а также легко перерабатывать эти намного более безопасные батареи, утверждают ученые.

Следующий шаг разработчиков — применение технологии машинного обучения для оптимизации материалов и структур органической батареи.

Большой потенциал для хранения возобновляемой энергии ученые видят в цистернах проточных батарей. В прошлом году в Швеции разработали новую, существенно более чистую версию этой технологии, в которой редкие металлы и синтетические полимеры заменены на натуральные материалы.