La batteria innovativa è a prova di incendio, a base d'acqua, organica, durevole e riciclabile
Un team di ricerca dell'Università Tohoku, in collaborazione con Nitto Boseki Ltd., ha sviluppato un nuovo polimero redox organico che risolve alcune sfide importanti nello sviluppo di batterie più sicure e sostenibili basate sull'acqua. La ricerca - pubblicata sul Polymer Journal - descrive un materiale elettrodico ad alte prestazioni, compatibile con gli elettroliti acquosi e riciclabile.
Le batterie organiche, che utilizzano polimeri ricavati da elementi abbondanti della terra, hanno dimostrato di essere un'area promettente da esplorare nella ricerca scientifica. Ma molte delle migliori molecole organiche utilizzate per immagazzinare la carica sono idrofobiche, quindi non funzionano bene nei sistemi acquosi.
Il team di ricerca di Tohoku ha risolto questo problema legando chimicamente una molecola organica ad alta capacità, chiamata idrochinone, con la poliallamina, una struttura polimerica solubile in acqua. La nuova struttura polimerica non solo è adatta alle batterie a base d'acqua, ma sfrutta anche la repulsione elettrostatica per evitare una reazione collaterale comune che ostacola le prestazioni dell'idrochinone.
Come prova di concetto, il team di ricerca ha costruito una batteria "polimero-aria" utilizzando il nuovo materiale. La batteria ha dimostrato un'elevata durata nei test condotti, perdendo solo l'1% della sua capacità in oltre 100 cicli. Inoltre, l'uso di un elettrolita a base d'acqua significa l'assenza del rischio di incendio associato alle batterie convenzionali.
Abbiamo riportato un risultato simile circa 10 giorni fa, evidenziando la tendenza crescente nella progettazione di batterie orientate alla riciclabilità. In quella ricerca, un team del Team del MIT ha creato un elettrolita auto-assemblante allo stato solido da molecole simili al Kevlar che potevano essere sciolte in un solvente organico per un facile riciclaggio. Anche il nuovo polimero dei ricercatori dell'Università Tohoku è riciclabile, ma con un approccio leggermente diverso: può essere scomposto nelle sue materie prime attraverso un trattamento acido.
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