Boost pour de meilleures batteries dans l’électronique grand public

Boost pour de meilleures batteries dans l'électronique grand public

Le Dr Zhongfan Jia développe une meilleure capacité de stockage de batterie pour les «batteries à radicaux organiques» polymères électroactifs dans son laboratoire de l’Université Flinders. Crédit : Université Flinders

Une équipe de recherche internationale s’est rapprochée du développement d’un modèle de batterie “organique” rechargeable plus durable en doublant sa capacité de stockage d’énergie.

Dans le but d’alimenter un jour de petits appareils électroniques et de détourner les déchets toxiques des décharges, des chercheurs de l’Université Flinders avec des collaborateurs chinois ont utilisé une stratégie de catalyse pour produire un stockage à deux électrons dans des batteries à radicaux organiques, ou “ORB”, une grande avancée dans l’amélioration leur capacité de stockage.

La technologie émergente des batteries rechargeables utilise des matériaux plus respectueux de l’environnement que les batteries à base de métal actuelles. Les ORB peuvent être fabriqués à partir de composés organiques durables pour réduire la dépendance à l’extraction du lithium et du cobalt. Ces matériaux rares ne sont généralement pas recyclés dans les batteries modernes et finissent à la poubelle.

Cependant, la prise de contrôle des ORB sur les marchés de l’électronique et d’autres petits appareils a jusqu’à présent été limitée en raison de leur capacité inférieure à celle des batteries lithium-ion commercialisées.

Des recherches antérieures ont montré qu’un seul électron peut être stocké de manière réversible dans les matériaux, ce qui ne fournit à la batterie qu’une capacité maximale de 110 mAh/g.

« La catalyse a été largement utilisée dans les batteries au lithium telles que les batteries lithium-oxygène et les batteries lithium-soufre pour améliorer leurs performances énergétiques et énergétiques », déclare le Dr Zhongfan Jia, maître de conférences en chimie, directeur de recherche à l’Institut de l’Université Flinders pour l’échelle nanométrique. Science et technologie.

L’équipe de recherche applique d’abord cette stratégie aux ORB et réussit à réaliser un stockage réversible à deux électrons dans un ORB à base de polymère.

L’équipe de recherche du Dr Jia a récemment signalé une batterie polymère entièrement organique avec une tension de cellule de 2,8 V, qui est l’une des tensions les plus élevées des batteries organiques. Maintenant, ce travail double encore la capacité de stockage d’énergie.

« Cette batterie peut fournir une capacité de 175 mAh/g, ce qui est comparable à la batterie lithium-ion commercialisée, ce qui se rapproche de l’utilisation pratique des ORB.

“Notre prochain objectif est de combiner ces avancées pour développer des batteries organiques pouvant être mises en œuvre dans l’électronique grand public”, déclare le Dr Jia.

L’article, « Anthraquinone-Catalysed TEMPO Reduction to Realize Two-Electron Energy Storage of Poly(TEMPO-methacrylate) » 2022 par Wenbiao Li, Shangxu Jiang, Yuan Xie, Xiaoqing Yan, Fugang Zhao, Xinchang Pang, Kai Zhang et Zhongfan Jia a été publié dans Lettres énergétiques ACS.

Voir également l’article précédent, Une batterie entièrement organique avec une tension de sortie de 2,8 V (2022) de Shangxu Jiang, Wenbiao Li, Yuan Xie, Xiaoqing Yan, Kai Zhang et Zhongfan Jia a été publié dans Revue de génie chimique.


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Plus d’information:
Wenbiao Li et al, Réduction du TEMPO catalysée par l’anthraquinone pour réaliser le stockage d’énergie à deux électrons du poly(TEMPO-méthacrylate), Lettres énergétiques ACS (2022). DOI : 10.1021/acsenergylett.2c00063

Shangxu Jiang et al, Une batterie entièrement organique avec une tension de sortie de 2,8 V, Revue de génie chimique (2022). DOI : 10.1016 / j.cej.2022.134651

Fourni par l’Université Flinders

Citation: Boost for better batteries in consumer electronics (2022, 22 avril) récupéré le 22 avril 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-04-boost-batteries-consumer-electronics.html

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