Un nouveau polymère organique ouvre la voie à des batteries recyclables à base d'eau
"Cette étude fournit une stratégie de conception pour rendre les molécules d'oxydoréduction hydrophobes compatibles avec les systèmes aqueux"
Annonces
Les batteries aqueuses existent depuis des siècles. Elles sont sûres et relativement peu coûteuses, mais leur adoption dans les nouveaux systèmes de stockage d'énergie, tels que le stockage en réseau et les véhicules électriques, a été limitée. L'une des principales raisons est la compatibilité des matériaux : de nombreux matériaux d'électrodes ne fonctionnent pas bien dans les électrolytes aqueux. Pour les polymères organiques d'oxydoréduction en particulier, l'hydrophobie a été un obstacle. Comme d'autres matériaux polymères, ils posent également des problèmes de décomposition et de recyclage.
Schéma d'une batterie aqueuse recyclable.
Kouki Oka et al.
Une équipe de chercheurs de l'université de Tohoku, en collaboration avec NITTO BOSEKI CO. LTD, a mis au point un nouveau polymère organique d'oxydoréduction qui permet de relever ces défis de longue date.
Pour surmonter ces obstacles, l'équipe a introduit du p-dihydroxybenzène - une molécule organique à forte capacité de stockage de charges - dans une polyamine, qui est soluble dans l'eau en raison de sa charge positive. Ce résultat a été obtenu par une simple réaction de condensation. Le polymère obtenu conserve une grande hydrophilie, peut être utilisé comme matériau électro-actif à température ambiante (25°C) et peut être décomposé en ses composants bruts dans des conditions douces à des températures inférieures à 100°C.
"Cette étude fournit une stratégie de conception pour rendre les molécules d'oxydoréduction hydrophobes compatibles avec les systèmes aqueux", a déclaré Kouki Oka, professeur associé à l'Institut de recherche multidisciplinaire sur les matériaux avancés de l'université de Tohoku. "En combinant une capacité de stockage de charge élevée et la recyclabilité, nous pouvons ouvrir de nouvelles voies pour la recherche sur les batteries durables.
Les résultats mettent en évidence deux avantages clés. Premièrement, l'utilisation d'électrolytes à base d'eau évite le risque d'incendie associé aux solvants inflammables conventionnels. Deuxièmement, comme les nouveaux polymères sont fabriqués à partir d'éléments abondants et peuvent être facilement décomposés, ils peuvent contribuer à réduire la consommation de ressources et la pollution plastique.
"Notre prochaine étape consistera à évaluer la durabilité et d'autres facteurs de performance afin de comprendre tout le potentiel de ce matériau pour des applications réelles", a ajouté M. Oka.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
