Naukowcy z Japonii mają sposób na ekologiczne baterie przyszłości – poznaj ich sekret!

Czy wyobrażasz sobie baterie, które nie tylko są bezpieczniejsze w użyciu, ale też można je łatwo poddać recyklingowi? Naukowcy z Uniwersytetu Tohoku w Japonii wraz z firmą Nitto Boseki opracowali nowy materiał, który może sprawić, że takie rozwiązania staną się rzeczywistością.

Nowy polimer organiczny rozpuszcza się w wodzie i nadaje się do ponownego przetwarzania. To czyni go świetnym kandydatem do zastosowania w tzw. bateriach wodnych – znacznie bezpieczniejszych od klasycznych akumulatorów litowo-jonowych, które mogą się przegrzewać i zapalać.

Gdzie tkwi przełom?

Od lat mówi się o bateriach organicznych, ponieważ powstają z materiałów łatwo dostępnych w przyrodzie. Problem w tym, że wiele cząsteczek dobrze magazynujących energię nie „dogaduje się” z wodą. Przez to trudno je było wykorzystać w praktyce.

Badacze z Tohoku połączyli znaną cząsteczkę hydrochinonu z polimerem, który świetnie rozpuszcza się w wodzie. Dzięki temu powstał materiał nie tylko kompatybilny z wodnymi elektrolitami, ale też bardziej stabilny, bo jego struktura sama zapobiega reakcjom obniżającym sprawność baterii.

Testy wypadły obiecująco

Zespół zbudował prototyp baterii typu „polimer–powietrze”. Wyniki? Po ponad 100 cyklach ładowania i rozładowania pojemność spadła jedynie o 1%. A ponieważ zamiast łatwopalnych cieczy użyto wodnego elektrolitu, ryzyko pożaru zostało praktycznie wyeliminowane.

Baterie przyszłości coraz bliżej

To odkrycie wpisuje się w światowy trend projektowania akumulatorów, które można łatwo odzyskać i ponownie wykorzystać. Niedawno podobnym sukcesem pochwalił się zespół z MIT, tworząc elektrolit stały oparty na cząsteczkach przypominających Kevlar. Różnica polega na sposobie recyklingu: materiał MIT-u rozpuszcza się w specjalnym rozpuszczalniku. Natomiast japoński polimer można rozłożyć do składników wyjściowych za pomocą kwasu.

Jak to zwykle bywa w przypadku przełomowych nowinek technologicznych, nie wiemy kiedy naukowcy planują wprowadzić nowe baterie do powszechnego użytku. Nie można więc wykluczyć, że na nowy typ ekologicznych baterii, będziemy jeszcze musieli trochę poczekać.