В литий-ионных батареях используются токсичные тяжелые металлы, которые могут воздействовать на окружающую среду; кроме того, их сложно утилизировать. Кобальт является одним из тяжелых металлов, используемых в электродах батарей. Частично проблема заключается в том, что литий и кобальт — редкие металлы, а их запасы сокращаются.
Использование органических материалов заставляет ученых, таких как профессор Томас Баумгартнер (Thomas Baumgartner), заняться разработкой и тестированием новых молекул, чтобы найти замену для редких металлов, которые используются сейчас.
«Материалы с органическими электродами считаются чрезвычайно перспективными для экологичных батарей с высокой мощностью», — отметили исследователи.
Их последним прорывом является создание новой органической молекулы на основе углерода, которая может заменить кобальт, используемый в катодах или положительных электродах литий-ионных батарей. Новый материал устраняет недостатки неорганического материала, сохраняя при этом эксплуатационные характеристики.
«Электроды, изготовленные из органических материалов, могут сделать крупномасштабное производство, переработку или утилизацию этих элементов более безопасными», — отметил Баумгартнер. «Наша цель заключается в том, чтобы создать устойчивые батареи, которые были бы стабильными и обладали бы такой же, если не лучшей ёмкостью».
Исследование опубликовано и представлено на обложке мартовского издания журнала Batteries & Supercaps.