Химики из Торонтского университета создали батарею, которая хранит энергию в катоде на основе витаминов. Впервые полученные из биоисточника полимер был успешно интегрирован в технологию аккумулятора. Это открытие позволит создавать более дешевые и экологичные батареи. О разработке пишет Science Daily.
По своей структуре батарея мало отличается от других литий-ионных батарей. Ее главная особенность — витамин B2, или флавиновая кислота, которая выполняет роль катода — элемента, в котором запасается энергия. Ученые долгое время подбирали наиболее подходящие вещества биологического происхождения для применения в сфере потребительской электроники.
Инновационный биополимер был создан полусинтетическим путем с использованием ГМО-грибков и направленных химических реакций. В результате такой методики молекулы витамина B2 превращаются в полимерные нити.
Полученный биополимер позволяет создавать экологичные аккумуляторы, которые не уступают аналогам по мощности и емкости — двум главным факторам в сфере портативной электроники. Этого удалось добиться за счет свойств молекул флавина, которые могут отдавать или принимать по два электрона.
Новые виды аккумуляторов приходят на смену литий-ионным батареям
Идеи
Химики экспериментировали с различными материалами, но именно витамин B2 оказался наиболее подходящим вариантом. B2 легко восстанавливается и окисляется, и поэтому хорошо подходит для литий-ионных батарей.
Ученые и раньше создавали аккумуляторы с биологическими компонентами, однако это первый случай применения полимеров, полученных от биологических источников, для обеспечения работы одного из электродов. Таким образом энергия батареи хранится в пластике на основе витамина, а не кобальта и других металлов, которые обходятся дорого и наносят вред экологии.