Kiedyś służyła do dziarania więźniów. Dziś ta niezwykła substancja zrewolucjonizuje akumulatory

Koreańscy naukowcy opracowali nowy rodzaj stałego elektrolitu do akumulatorów półprzewodników. Do jego budowy wykorzystali znaną od wieków substancję o intensywnie niebieskiej barwie, którą wynalazł niemiecki farmaceuta i alchemik. O czym dokładnie mowa?
Zdjęcie poglądowe z Korei Południowej

Zdjęcie poglądowe z Korei Południowej

Zespół badaczy z Narodowego Instytutu Nauki i Technologii w Ulsan (UNIST) i Koreańskiego Instytutu Zaawansowanych Technologii i Nauki (KAUST) wykorzystali błękit pruski do wytworzenia stałego elektrolitu w akumulatorze półprzewodnikowym – dowiadujemy się z artykułu naukowego w czasopiśmie Angewandte Chemie.

Czytaj też: Ten akumulator naprawdę się wyróżnia. Pierwsza taka obserwacja w historii 

Błękit pruski jest heksacyjanożelazianem(II) żelaza(III) o wzorze chemicznym Fe4[Fe(CN)6]3. Związek jest znany dzięki swojemu intensywnemu niebieskiemu zabarwieniu, które jest powodowane absorpcją światła, wskutek której dochodzi do przeniesienia elektronu między atomami żelaza na różnych stopniach utlenienia.

Błękit pruski / źródło: Wikimedia Commons, CC0, domena publiczna

Barwnik pierwszy raz został wytworzony w 1709 roku. Niemiecki alchemik i farmaceuta Johann Konrad Dippel chciał otrzymać czerwoną barwę substancji, ale przez pomyłkę wymieszał wywar z koszenili z siarczanem żelaza i węglanem potasu. Efekt okazał nie czerwony, a niebieski. Wyjątkowy barwnik dostał przydomek „berliński”. W kolejnych latach błękit przyjęto w armii pruskiej, aby żołnierze odróżniali się mundurami od armii rosyjskiej, francuskiej czy bawarskiej. Dlatego też barwnik bardziej znany jest pod nazwą błękitu pruskiego. Co ciekawe, proszek bywał w przeszłości także stosowany do tworzenia tatuaży przez więźniów.

Czytaj też: Tego źródła energii już nic nie pobije. Chiny miażdżą konkurencję swoim nowym akumulatorem

Błękit pruski sprawił, że akumulator sodowy zadziałał bez zarzutu

Produkcja barwnika jest bardzo tania, a sama substancja jest bezpieczna dla środowiska – twierdzą naukowcy cytowani w komunikacie prasowym. Związek posłużył badaczom w opracowaniu akumulatora sodowego. Błękit pruski na bazie manganu wykorzystano w roli stałego elektrolitu przewodzącego jony.

Abstrakt graficzny artykułu / źródło: https://doi.org/10.1002/anie.202309852, CC-BY-4.0

Podczas testów bateria wykazała niezwykłą przewodność rzędu 0,1 mS/cm. Elektrolit przyczynił się do zachowania wydajności akumulatora na poziomie 95,1 proc. po przeprowadzeniu 80 cykli ładowania i rozładowywania w temperaturze 30 st. C.

Czytaj też: Nowy akumulator wyróżnia się na trzy sposoby. Tak wielu zalet w jednej konstrukcji już dawno nie widzieliśmy

Musimy jednak uspokoić hurraoptymistycznie nastawionych do owego wynalazku. Autorzy badań nie twierdzą, że ich model akumulatora z błękitem pruskim jest doskonały. Wskazują jedynie, że kierunek badań w stronę wykorzystania niebieskiego barwnika do budowy półprzewodnikowych baterii jest niezwykle istotny, a do tej pory był zupełnie pomijany. Potrzeba więcej badań i testów, aby opracować idealny akumulator z tej generacji.