Deseño de baterías orgánicas sen metais

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

Os científicos deron o primeiro paso no desenvolvemento de baterías orgánicas. Ed. Adaptado da revista Nature.

O desenvolvemento de baterías de ion litio tivo consecuencias directas no mercado tecnolóxico, cun incremento significativo dos dispositivos portátiles e dos vehículos eléctricos. Con todo, o rápido crecemento destas baterías puxo de manifesto que a extracción de litio, cobalto e outros recursos minerais limitados pode ocasionar graves problemas ambientais e, por tanto, non é ético. Doutra banda, só se recicla unha pequena porcentaxe das baterías de ion litio. Varios químicos da Universidade de Texas A M&propoñen desenvolver baterías máis éticas: xeración de baterías orgánicas sen metais. E xa crearon o primeiro prototipo.

Estas baterías innovadoras han substituído o uso de metais por cadeas polipeptídicas. Nestas cadeas uníronse como grupos activos os biólogos e os radicais de nitróxido que funcionan como ánodo e cátodo respectivamente. Estas baterías alcanzaron una capacidade de carga máxima de 37,8 mA h g-1.

Creáronse cadeas polipeptídicas baseadas no ácido glutámico mediante a adición de grupos de cloro ou alquinilo para que teñan actividade redox. Os investigadores afirmaron que os materiais orgánicos activos conseguiron manterse estables durante o funcionamento da batería e que poden ser posteriormente degradados por condicións acedas: as cadeas polipeptídicas vólvense a transformar en aminoácidos xunto con outros produtos de degradación. Parece, por tanto, que poden ser reciclables e causar problemas de seguridade menores que as baterías de litio.

Trátase dun primeiro paso no desenvolvemento de baterías orgánicas, con grandes retos tecnolóxicos de face ao futuro, entre os que se atopa a eliminación da disolución do material activo e o aumento da capacidade da batería.