24 (Nanowerkニュース) リチウムイオン電池などの最新の充電式電池は、持続可能ではありません。 代替案の XNUMX つは、天然の「グリーン」材料から合成できるレドックス有機電極材料 (OEM) を使用した有機電池です。 ジャーナルでは Angewandte Chemie (「リサイクル可能で拡張可能な大容量有機電池」）、中国のチームは現在、簡単かつ安価にリサイクルできる水性有機大容量バッテリーの新しいOEMを導入しました. 商用バッテリーの従来の無機電極材料には、限られた資源、有毒元素、環境問題、部分的に許容できない採掘条件、限られた生産能力、リサイクルの難しさ、高コストなど、さまざまな問題が伴います。 これらの電極はエネルギー転換に必要ですが、これらの電極に基づいて大規模に開発できる持続可能なバッテリーはありません。 研究者は、高性能水性有機電池用の有機電極材料を実証しています。 電荷蓄積の定量化により、反応速度が速い陽子の蓄積が確認され、それによって高質量負荷での高性能が可能になりました。 (画像: Wiley) OEM による有機電池は、実用化に向けた長い道のりのまさに始まりに過ぎません。 華中科技大学の Chengliang Wang が率いるチームは、この方向に向けて重要な一歩を踏み出しました。 目標は、水性電解質を使用するバッテリーで OEM を使用することです。 これらは、リチウムイオン電池の従来の有機電解質よりも「環境に優しく」、より持続可能で、安価です。 チームは、大量に安価に製造でき、水に不溶で有機溶媒によく溶ける材料であるアゾベンゼンを使用することを選択しました。 他のほとんどの官能基が 200 つの電子しか移動できないのに対し、この分子のアゾ基 (–N=N–) は 90 つの電子を可逆的に移動できるため、高容量に寄与します。 包括的な分析により、放電プロセス中に、アゾベンゼンが XNUMX つの電子を吸収した後、XNUMX つの陽子 (H+) の急速な可逆的結合によってヒドロアゾベンゼンに変換されることが実証されました。 アゾベンゼン OEM と亜鉛対向電極を備えたさまざまなサイズのプロトタイプのコイン電池とラミネート パウチ電池は、アンペア時間スケールの容量に達し、XNUMX 回の充電/放電サイクルにわたって保持されました。 ポリマーOEMとは対照的に、小さなアゾベンゼン分子は、市販の有機溶媒を使用した簡単な抽出で安価にリサイクルできます。 電極材料は、充電状態と放電状態の両方で空気中で安定しており、どの充電状態でも XNUMX% 以上の収率でリサイクルできます。 リサイクルされた製品は、容量を失うことなく OEM として直接再利用できます。

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• 情報源： https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62868.php