Stworzono baterię z biodegradowalnym elektrolitem wykonanym z muszli krabów

Wraz ze wzrostem popytu na energię odnawialną i produkcję pojazdów elektrycznych, zwiększa się zapotrzebowanie na magazynujące energię akumulatory. Niestety ze względu na długi proces degradacji zawartych w nich związków, ich wzmożone wytwarzanie wiąże się z ryzykiem wystąpienia problemów środowiskowych. Naukowcy z Uniwersytetu w Maryland stawili czoła temu wyzwaniu, tworząc baterię cynkową z biodegradowalnym elektrolitem z chitozanu, polisacharydu otrzymywanego z zewnętrznego szkieletu skorupiaków, m.in. krabów, homarów i krewetek, obecnie głównie stosowanego w medycynie. 

Baterie potrzebują elektrolitu do przenoszenia jonów pomiędzy dodatnio i ujemnie naładowanymi zaciskami. Substancja ta może mieć formę płynu, pasty lub żelu i często wykorzystywane są do jej produkcji łatwopalne lub żrące chemikalia, których proces degradacji może trwać nawet tysiące lat. Dzięki biodegradowalnemu elektrolitowi około dwie-trzecie baterii mogłoby zostać rozłożone przez drobnoustroje. Zaprezentowany elektrolit chitozanowy rozpadł się całkowicie w ciągu zaledwie pięciu miesięcy, a metalowy składnik baterii można poddać recyklingowi, gdyż jest nim cynk. Po 1000 cyklach bateria utrzymała sprawność energetyczną na poziomie 99,7%, czyniąc ją realną opcją magazynowania energii wytwarzanej przez Słońce i wiatr. 

Badacze mają nadzieję stworzyć w przyszłości baterie, które w całości będą mogły ulec biodegradacji, czyniąc je tym samym jeszcze przyjaźniejszymi środowisku. W planach mają też opracowanie procesu wytwarzania biomateriałów, który również byłby ekologiczny.

Źródło: ScienceDaily, Meiling Wu, Ye Zhang, Lin Xu, Chunpeng Yang, Min Hong, Mingjin Cui, Bryson C. Clifford, Shuaiming He, Shuangshuang Jing, Yan Yao, Liangbing Hu. A sustainable chitosan-zinc electrolyte for high-rate zinc-metal batteries. Matter, 2022; DOI: 10.1016/j.matt.2022.07.015