Disseny de bateries orgàniques sense metalls

2021/05/05 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Els científics han fet el primer pas en el desenvolupament de bateries orgàniques. Ed. Adaptat de la revista Nature.

El desenvolupament de bateries d'ió liti ha tingut conseqüències directes en el mercat tecnològic, amb un increment significatiu dels dispositius portàtils i dels vehicles elèctrics. No obstant això, el ràpid creixement d'aquestes bateries ha posat de manifest que l'extracció de liti, cobalt i altres recursos minerals limitats pot ocasionar greus problemes ambientals i, per tant, no és ètic. D'altra banda, només es recicla un petit percentatge de les bateries d'ió liti. Diversos químics de la Universitat de Texas A&M proposen desenvolupar bateries més ètiques: generació de bateries orgàniques sense metalls. I ja han creat el primer prototip.

Aquestes bateries innovadores han substituït l'ús de metalls per cadenes polipeptídiques. En aquestes cadenes s'han unit com a grups actius els biòlegs i els radicals de nitróxido que funcionen com a ànode i càtode respectivament. Aquestes bateries han aconseguit una capacitat de càrrega màxima de 37,8 dt. h g-1.

S'han creat cadenes polipeptídiques basades en l'àcid glutàmic mitjançant l'addició de grups de clor o alquinilo perquè tinguin activitat redox. Els investigadors han afirmat que els materials orgànics actius han aconseguit mantenir-se estables durant el funcionament de la bateria i que poden ser posteriorment degradats per condicions àcides: les cadenes polipeptídiques es tornen a transformar en aminoàcids juntament amb altres productes de degradació. Sembla, per tant, que poden ser reciclables i causar problemes de seguretat menors que les bateries de liti.

Es tracta d'un primer pas en el desenvolupament de bateries orgàniques, amb grans reptes tecnològics de cara al futur, entre els quals es troba l'eliminació de la dissolució del material actiu i l'augment de la capacitat de la bateria.