Conception de batteries organiques sans métaux

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

Les scientifiques ont fait le premier pas dans le développement de batteries organiques. Ed. Adapté de la revue Nature.

Le développement de batteries ion-lithium a eu des conséquences directes sur le marché technologique, avec une augmentation significative des appareils portables et des véhicules électriques. Cependant, la croissance rapide de ces batteries a montré que l'extraction du lithium, du cobalt et d'autres ressources minérales limitées peut causer de graves problèmes environnementaux et n'est donc pas éthique. D'autre part, seul un petit pourcentage des batteries lithium-ion est recyclé. Plusieurs chimistes de l'Université du Texas À proposM proposent de développer des batteries plus éthiques : génération de batteries organiques sans métaux. Et ils ont déjà créé le premier prototype.

Ces batteries innovantes ont remplacé l'utilisation des métaux par des chaînes polypeptides. Dans ces chaînes, les biologistes et les radicaux d'azote qui fonctionnent comme anode et cathode ont été unis en tant que groupes actifs. Ces batteries ont atteint une capacité de charge maximale de 37,8 mA h g-1.

Des chaînes polypeptides basées sur l'acide glutamique ont été créées en ajoutant des groupes de chlore ou d'alkylyle pour leur activité redox. Les chercheurs ont affirmé que les matériaux organiques actifs ont réussi à rester stables pendant le fonctionnement de la batterie et qu'ils peuvent être ultérieurement dégradés par des conditions acides: les chaînes polypeptides se transforment en acides aminés avec d'autres produits de dégradation. Il semble donc qu'ils peuvent être recyclables et causer des problèmes de sécurité moins que les batteries au lithium.

Il s'agit d'une première étape dans le développement de batteries organiques, avec de grands défis technologiques pour l'avenir, parmi lesquels l'élimination de la dissolution du matériau actif et l'augmentation de la capacité de la batterie.