Ekobaterie litowo-jonowe

Ekobaterie litowo-jonowe

Badacze odkryli ekologiczną alternatywę dla rud metali, obecnie preferowanych w elektrodach akumulatorów litowo-jonowych. Nowy, nietoksyczny i trwały akumulator wykorzystuje purpurin, czerwono-żółty barwnik, będący wyciągiem z korzenia rośliny marzanny, który był używany do barwienia tkanin co najmniej od 3500 lat. Substancja ta może być po prostu uprawiana, a nie wydobywana.

Obecnie tlenek litu i kobaltu jest materiałem, który służy do formowania katody litowo-jonowych. Jednakże, wydobywanie kobaltu i łączenie go z litem w wysokiej temperaturze jest wielce energochłonnym i kosztownym procesem.

Naukowiec z Rice University, dr Arava Leela Mohana Reedy dodaje do tego fakt, że podczas odzyskiwania kobaltu podczas procesu recyklingu uwalniane jest do 72 kilogramów dwutlenku węgla. Wraz ze swoimi kolegami z City College w Nowym Jorku oraz US Army Research Laboratory stwierdzili, że purpuriny mają ogromny potencjał energetyczny, przy okazji będąc przyjaznymi środowisku. „Są bogate w elektrony, które z łatwością mogą koordynować zachowanie się litu.", wyjaśnił profesor chemii z City College, George John.

Tworzenie elektrod z purpurniów może odbywać się nawet w domu w temperaturze pokojowej w prostym procesie. Należy rozpuścić je w rozpuszczalniku alkoholowym i dodać sól litową. Po rekcji roztwór zmienia kolor na czerwono-żółto-różowy, wskazując na to, że jony soli litu zostały połączone z purpurinami. Po odlaniu rozpuszczalnika, elektroda jest gotowa.

Zespół twierdzi, że są one łatwe do aplikacji w bateriach. Uprawa biomasy pozwoli również na redukcję dwutlenku węgla w atmosferze. Baterie stworzone na bazie purpurin będą również nietoksyczne i biodegradowalne.

Korzystając z purpurin wzbogacanych w 20 procentach węglem, w celu poprawienia przewodności, zespół badawczy zbudował pół-ogniwo o pojemności 90mA po 50 cyklach ładowania/rozładowania. Są przekonani, że ich zielony akumulator litowo-jonowy będzie produkowany w przeciągu najbliższych kilku lat. Czas ten pozwoli na poprawę efektywności purpurin i ich syntezę.

(rr)