Krijohet për herë të parë një bateri organike

Studiuesit në Laboratorin e Elektronikës Organike, Universiteti Linköping, kanë demonstruar për herë të parë një bateri organike. Një lloji tjetër i njohur si ‘bateri e rrjedhës Redox “, me një kapacitet të madh që mund të përdoret për të ruajtur energjinë nga turbinat e erës dhe qelizat diellore, dhe si një bankë energjie për makinat.

Bateritë e rrjedhës Redox janë bateri të palëvizshme në të cilat energjia është e vendosur në elektrolit, jashtë vetë qelizës, si në një qelizë karburanti. Ata shpesh tregtohen me parashtesën ‘eko “, pasi hapin mundësinë e ruajtjes së energjisë së tepërt nga, për shembull nga dielli dhe era. Më tej, duket se është e mundur t’i rimbushni ato një numër të pakufizuar herë. Megjithatë, rrjedha e redoksit bateritë shpesh përmbajnë vanadium, një metal të pakët dhe të shtrenjtë. Elektroliti në të cilin energjia ruhet në një bateri me rrjedhje redoks mund të jetë i bazuar në ujë, gjë që e bën baterinë të sigurt për t’u përdorur, por rezulton në një densitet më të ulët të energjisë.

Mikhail Vagin, inxhinier kryesor i kërkimit dhe kolegët e tij në Laboratorin e Elektronikës Organike, Campus Norrköping, tani kanë arritur të prodhojnë jo vetëm një elektrolit me bazë uji por edhe elektroda të materialit organik, i cili rrit dendësinë e energjisë në mënyrë të konsiderueshme. Thështë e mundur në këtë mënyrë të prodhohen bateri krejtësisht organike të rrjedhës së redoksit për ruajtjen e, për shembull, të energjisë nga dielli dhe era dhe për të kompensuar ndryshimin e ngarkesës në rrjetin e furnizimit elektrik.

Ata kanë përdorur polimerin përçues PEDOT për elektrodat, të cilat i kanë dopifikuar për të transportuar ose jone pozitive (katione) ose jone negative (anione). Elektroliti me bazë uji që ata kanë zhvilluar përbëhet nga një zgjidhje e molekulave të kinonit, të cilat mund të nxirren nga materialet me bazë pyjore.

“Kinonet mund të rrjedhin nga druri, por këtu kemi përdorur të njëjtën molekulë, së bashku me variante të ndryshme të polimerit përçues PEDOT. Rezulton se ato janë shumë të pajtueshme me njëra-tjetrën, e cila është si një dhuratë nga bota natyrore,” thotë Viktor Gueskine, inxhinier kryesor i kërkimit në Laboratorin e Elektronikës Organike dhe një nga autorët e artikullit të botuar tani në Advanced Functional Materials.

Përputhshmëria e lartë do të thotë që elektrodat PEDOT ndihmojnë molekulat e kinonit të kalojnë midis gjendjeve të tyre të oksiduara dhe të reduktuara, dhe në këtë mënyrë të krijojnë një rrjedhë të protoneve dhe elektroneve.

“Normalisht e vështirë për të kontrolluar procesin e jonit, por ne e kemi arritur atë këtu. Ne gjithashtu përdorim një fenomen themelor brenda elektrokatalizës në të cilin një jon special në tretësirë, në këtë rast jonet kinon, shndërrohet në energji elektrike. Fenomeni është konceptuar nga ne si elektrokatalizë jon-selektive, dhe ndoshta ekziston në llojet e tjera të pajisjeve të ruajtjes së membranës, të tilla si bateritë, qelizat e karburantit dhe super kondensatorët. Ky efekt nuk është diskutuar më parë. Ne e treguam atë për herë të parë në bateritë e rrjedhës redoks, “thotë Mikhail Vagin .

Bateritë organike të redoksit akoma kanë një dendësi më të ulët të energjisë sesa bateritë që përmbajnë vanadium, por ato janë jashtëzakonisht të lira, plotësisht të riciklueshme, të sigurta dhe perfekte për ruajtjen e energjisë dhe kompensimin e variacioneve të ngarkesës në rrjetin e furnizimit elektrik. Ndoshta në të ardhmen do të kemi një bateri organike të rrjedhës së redoksit, si një bankë energjie për makinën elektrike.