Φθηνό οργανικό υλικό για μπαταρίες

Επιστήμονες του Skoltech και συνάδελφοί τους παρουσίασαν ένα οργανικό υλικό για μια νέα γενιά συσκευών αποθήκευσης ενέργειας, η δομή των οποίων ακολουθεί μια πιο «κομψή» αρχή μοριακού σχεδιασμού. Σύμφωνα με ανάρτηση στο techxplore, η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο ACS Applied Energy Materials.

Καθώς ο κόσμος βασίζεται όλο και περισσότερο σε μπαταρίες και συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, γίνεται όλο και πιο σημαντικό να τεθούν σε χρήση τεχνολογίες πιο «φιλικές» προς το περιβάλλον, που θα βασίζονται σε υλικά που βρίσκονται σε αφθονία και είναι χαμηλού κόστους. Οι οργανικές μπαταρίες θα ήταν ιδανικές από αυτή την άποψη, ωστόσο οργανικά υλικά- κάθοδοι που αποθηκεύουν πολλή ενέργεια ανά μονάδα μάζας, μπορούν να φορτίζονται γρήγορα, είναι ανθεκτικά και μπορούν να παράγονται εύκολα σε μεγάλη κλίμακα δεν έχουν αναπτυχθεί στον επιθυμητό βαθμό.

Σε αυτό το πλαίσιο ερευνητές του Skoltech πρότειναν ένα οξειδοαναγωγικό πολυϊμίδιο, που συντίθεται μέσω της θέρμανσης ενός αρωματικού διανυδριδίου και μετα-φαινυλενοδιαμίνης, που αποκτούνται εύκολα. Το υλικό αυτό ήταν πολλά υποσχόμενο σε διάφορα είδη συσκευών αποθήκευσης ενέργειας, και οι επιδόσεις του ήταν υψηλές.

«Αυτή η δουλειά είναι ενδιαφέρουσα, όχι απλά επειδή ερευνήθηκε άλλο ένα οργανικό υλικό- κάθοδος» είπε ο Ρομάν Καπάεφ, διδακτορικός του Skoltech. «Αυτό που προτείνουμε είναι μια νέα αρχή μοριακού σχεδιασμού...που χρησιμοποιεί αρωματικά μόρια με αμινοομάδες σε μετα-θέσεις ως δομικά στοιχεία. Για πολυ΄καιρό οι επιστήμονες δεν έδιναν μεγάλη σημασία σε αυτό το δοκιμό μοτίβο, και χρησιμοποιούσαν παρα- φαινυλενοδιαμίνη ή παρόμοιες δομές. Τα αποτελέσματά μας είναι μια καλή ένδειξη για τον κατανόηση του πώς τα πολυϊμίδια μπαταριών θα έπρεπε να σχεδιάζονται σε μοριακό επίπεδο, και θα μπορούσε να οδηγήσει σε υλικά- καθόδους με ακόμα καλύτερα χαρακτηριστικά».