Naukowcy z Korei Południowej zaprojektowali nowy rodzaj akumulatora litowo-jonowego na bazie katody organicznej. O wynikach badań prowadzonych pod kierownictwem prof. Won-Jin kwaka ze Szkoły Inżynierii Energetycznej i Chemicznej UNIST i przy współpracy z ekspertami z Uniwersytetu Hanyang możemy przeczytać w czasopiśmie Advanced Energy Materials.
Baterie, które wykorzystują materiały organiczne, mogą być bardziej ekologicznymi alternatywami dla obecnie dominującej w świecie generacji “klasycznych” akumulatorów litowo-jonowych. W związku z rosnącą presją na coraz większą eksploatację złóż litu naukowcy rozglądają się za opcjami, które pozwalałyby obejść „przymus” używania tego pierwiastka w tak dużej ilości.
Akumulatorów z katodami organicznymi jeszcze na rynku nie było. Zwłaszcza tak wydajnych
Koreańscy badacze zaproponowali, aby wykorzystać do akumulatorów katody organiczne. Nie jest to nowy pomysł, ale jego realizacja przysparzała dotąd dużo problemów, jak chociażby rozpuszczanie związków w elektrolicie. Wobec tego zespół wykorzystał rozcieńczony elektrolit niesolwatujący (nierozpuszczający), hamując tym samym degradację katod organicznych.
Czytaj też: Oto chemikalia, jakich użyją Chiny. Recykling akumulatorów nie będzie już taki sam
A z czego dokładnie samą katodę skonstruowano? Nazwa tego związku z pewnością zabrzmi dla wielu bardzo skomplikowanie, ale dibezwodnik kwasu peryleno-3,4,9,10-tetrakarboksylowego (PTCDA) jest już znany nauce jako czerwony barwnik wykazujący się dużą odpornością termiczną i wysoką stabilnością. Takie cechy brzmią jak idealny materiał na katodę do akumulatora, który ma działać przez wiele lat.
Podczas eksperymentów na katodzie wykazano, że akumulator poprawił swoje parametry pracy w zakresie pojemności i wydajności. Przez 1000 cykli ładowania urządzenie na bazie PTCDA utrzymało 91 proc. pierwotnej pojemności przy 1000 mA/g. W ten sposób badacze udowodnili, że problem solwatacji w akumulatorach z katodami organicznymi może zostać w prosty sposób rozwiązany.
Otwiera to nowe pole do badań nad ulepszoną generacją akumulatorów litowo-jonowych, ponieważ tak naprawdę wciąż mówimy tutaj o najbardziej powszechnej dzisiaj technologii bateryjnej, ale w zmodyfikowanej wersji i z użyciem mniej szkodliwych materiałów. Zwłaszcza w obliczu stresu rynkowego związanego z wydobyciem litu, zastąpienie go w jakimkolwiek stopniu innymi surowcami byłoby ogromnym odblokowaniem branży. Koreańczycy pokazali, że PTCDA sprawdza się doskonale.
