Dok potražnja za litij-ionskim baterijama vrtoglavo raste i gura njihove cijene prema gore, stručnjaci sa Sveučilišta Flinders ostvarili su napredak u razvoju sigurne i održivije vodene cink-jodne baterije. U najnovijem istraživanju, objavljenom u uglednom međunarodnom časopisu Angewandte Chemie, istraživački tim sa Sveučilišta Flinders osmislio je vodenu cink-ionsku bateriju (AZIB) s jodom koja se može puniti i prazniti više od 60.000 ciklusa.
– Punjive vodene cink-jodne baterije pokazuju se kao održiva alternativa litij-ionskim baterijama za pohranu energije, a naša grupa sada surađuje s industrijom na uspostavi platforme za izradu prototipa ovog baterijskog sustava – kaže izvanredni profesor kemije Zhongfan Jia, Matthew Flinders Fellow na Fakultetu znanosti i inženjerstva Sveučilišta Flinders.
Jod je jedna od najjednostavnijih molekula koja može ostvarivati reverzibilne elektrokemijske reakcije te može pružiti teorijski električni kapacitet od 211 mAh/g (miliamper-sati po gramu). Međutim, jedan od glavnih izazova ove nove tehnologije baterija jest spriječiti prolazak polijodnih spojeva kroz separator.
Sustav koji je razvio tim sa Sveučilišta Flinders temelji se na jeftinom organskom polimernom materijalu na bazi ciklodekstrina, koji učinkovito zadržava i oslobađa polihalogenide u AZIB baterijama. One mogu raditi pri naponu od 1,3 do 1,4 volta (V) i ostvariti kapacitet od 200 mAh/g tijekom 8000 ciklusa kada se potpuno napune za sedam minuta, odnosno 150 mAh/g tijekom više od 60.000 ciklusa kada se potpuno napune za samo tri minute.
Ciklodekstrini su skupina cikličkih oligosaharida koji nastaju enzimskom pretvorbom škroba. Široko se koriste u prehrambenoj, farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji, a njihova jedinstvena struktura – hidrofilna vanjska površina i hidrofobna unutarnja šupljina – čini ih idealnima za „zarobljavanje“ polijodida. Nova kemija odnosa domaćina i gosta sprječava tzv. shuttle efekt, odnosno neželjeno kruženje polijodnih spojeva unutar baterije.
Rastuća potražnja i potrošnja litij-ionskih baterija (LIB), od električnih vozila do prijenosnih elektroničkih uređaja, dovele su do nedostatka sirovina, problema u opskrbi te velikih izazova povezanih s recikliranjem otpada. Kao što znate, cink je jeftiniji i dostupniji od litija. Dakle, i sama baterija bi trebala biti mnogo povoljnija, piše Eureka Alert.
