Wissenschaftler haben eine vollständig organische Protonenbatterie entwickelt, die sich innerhalb von Minuten auflädt
Ein Forschungsteam der Universität Uppsala (Schweiz) hat eine einzigartige Protonenbatterie entwickelt ausschließlich aus organischen Materialien, was es völlig umweltfreundlich macht (im Vergleich zu bestehenden Proben).
Darüber hinaus ist der erstellte Prototyp in nur 100 Sekunden vollständig aufgeladen.
Warum ist diese Entwicklung notwendig?
Wie Sie wissen, wird die überwiegende Mehrheit der heute auf dem Markt befindlichen Batterien auf der Basis von Lithium hergestellt.
Und dies ist nicht nur ein ziemlich teures und seltenes Metall, sondern auch sehr umweltschädlich. Daher besteht ein großes Problem bei der Entsorgung gebrauchter Lithium-Ionen-Batterien.
Ein Forschungsteam der Universität Uppsala hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine vollständig umweltfreundliche Batterie zu schaffen.
Daher wurde beschlossen, in der Arbeit eine Gruppe organischer Verbindungen namens Chinone zu verwenden.
Diese Verbindungen werden von einigen Bakterien sowie Pflanzen in Prozessen wie der Photosynthese und der Zellatmung verwendet.
Die Elektroden für die experimentelle Batterie wurden aus Polymeren bestimmter Chinone hergestellt, die dann in eine saure Wasserlösung getaucht wurden. Er übernahm die Funktionen des Elektrolyten.
Das Ergebnis ist eine klassische Batterie, mit der Ausnahme, dass Wasserstoffionen als Ladungsträger in der erzeugten Laborbatterie wirken.
Und da diese Ionen nur Protonen enthalten, wurde das resultierende System als Protonenbatterie bekannt.
Vor- und Nachteile der Entwicklung
Trotz anfänglicher Erfolge bleiben viele Herausforderungen bestehen. Der so erzeugte Akku hat eine sehr geringe Kapazität, die nur 60 mAh beträgt.
Dies ist jedoch immer noch ein wesentlicher Nachteil. Die so erzeugte Batterie hielt 500 Entlade-Lade-Zyklen ohne signifikanten Kapazitätsverlust stand.
Die volle Ladezeit beträgt nur 100 Sekunden.
Der erzeugte Elektrolyt zeigte eine ausgezeichnete Frostbeständigkeit. Der Akku behielt seine volle Funktionalität und Kapazität bei Temperaturen bis zu -24 Grad Celsius.
Natürlich ist das Projekt noch weit von einer vollwertigen kommerziellen Nutzung entfernt, aber das Prinzip selbst und die Tatsache, dass eine absolut sichere und ökologische Batterie vorhanden ist, sind wichtig.
Und jetzt wird sich die wissenschaftliche Gruppe auf die Entwicklung von Technologie und die Schaffung eines vollwertigen Konkurrenten für moderne Lithium-Ionen-Batterien konzentrieren.
Wissenschaftler veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Angewandte Chemie.
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