About / Advertise
Ett första organiskt batteri har demonstrerats vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet. Det handlar om ett stort batteri som kan lagra vind- och solenergi, och exempelvis användas som energilager för bilar.
Grundfunktionen i batteriet är en så kallad redox-reaktion, kort för reduktion-oxidation-reaktion. Redoxflödesbatterier är stationära batterier där energin finns i elektrolyten utanför själva cellen, likt en bränslecell. Ofta innehåller de dock den sällsynta metallen vanadin.
Nu har forskarna vid universitetets Campus Norrköping lyckats ta fram och kombinera en vattenbaserad elektrolyt med elektroder i organiska material. Till skillnad mot tidigare redoxflödesbatterier med vattenbaserad elektrolyt har denna version väsentligt högre energidensitet, enligt forskarna.
Elektroderna är gjorda i den ledande polymeren PEDOT, dopad för att antingen transportera positiva eller negativa joner. Elektrolyten består av en lösning med kinon-molekyler, som finns i skogen.
– Kinoner kan komma från trämaterial men här har vi använt samma molekyl, tillsammans med olika varianter av den ledande polymeren PEDOT. Det visar sig att de stortrivs med varandra, som en gåva från naturen, säger forskaren Viktor Gueskine i ett pressmeddelande.
Elektroderna bidrar till att kinonmolekylerna växlar mellan sitt oxiderade och sitt reducerade tillstånd. Därmed skapas ett flöde av protoner eller elektroner – redox.
– Vi utnyttjar ett fundamentalt fenomen inom elektrokatalysen där en speciell jon i en lösning, i detta fallet kinonjoner, omvandlas till elektricitet, säger Mikhail Vagin, och adderar:
– Fenomenet existerar möjligen även i andra typer av lagringsmedia som i batterier, bränsleceller och superkapacitanser. Men det är en effekt som aldrig diskuterats tidigare. Vi visade det för första gången i ett redox-flödesbatteri.
Batteriet utan vanadin har visserligen lägre energiinnehåll, men påstås vara extremt billigt, helt återvinningsbart, säkert och perfek för att lagra energi och jämna ut belastningen i elnätet.
Forskningen har finansierats av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Vinnova och Stiftelsen för strategisk forskning (SSF).
Här kan du läsa en nyligen pubicerad artikel i Advanced Functional Materials (länk).
