Прорывная батарея пожаробезопасна, на водной основе, органическая, долговечная и пригодна для вторичной переработки
Исследовательская группа из Университета Тохоку в сотрудничестве с компанией Nitto Boseki Ltd. разработала новый органический окислительно-восстановительный полимер, который решает некоторые основные проблемы в разработке более безопасных и устойчивых батарей на водной основе. В исследовании, опубликованном в журнале Polymer Journal, подробно описывается высокоэффективный электродный материал, совместимый с водными электролитами и пригодный для вторичной переработки.
Органические батареи, в которых используются полимеры, изготовленные из элементов, распространенных в природе, оказались многообещающей областью для научных исследований. Но многие из лучших органических молекул, используемых для хранения заряда, гидрофобны, поэтому они не очень хорошо работают в системах на водной основе.
Исследовательская группа из Тохоку решила эту проблему, химически соединив органическую молекулу большой емкости под названием гидрохинон с полиаллиламином - водорастворимой полимерной основой. Новая полимерная структура не только подходит для батарей на водной основе, но и использует электростатическое отталкивание для предотвращения распространенной побочной реакции, которая мешает работе гидрохинона.
В качестве эксперимента исследовательская группа создала "полимерно-воздушную" батарею с использованием нового материала. Батарея продемонстрировала высокую долговечность в ходе проведенных испытаний, потеряв всего 1% своей емкости за более чем 100 циклов. Кроме того, использование электролита на водной основе означает отсутствие риска возгорания, связанного с обычными батареями.
Мы сообщали о подобном достижении около 10 дней назад, подчеркивая растущую тенденцию к созданию батарей, ориентированных на вторичную переработку. В том исследовании команда Команда Массачусетского технологического института создала самособирающийся твердотельный электролит из молекул, похожих на кевлар который можно растворить в органическом растворителе для легкой переработки. Новый полимер, созданный исследователями Университета Тохоку, также пригоден для вторичной переработки, но с несколько иным подходом - его можно разложить на сырьевые материалы путем обработки кислотой.
Источник(и)
Природа через Университет Тохоку
