To bedre end én:Kemikere fremmer bæredygtig batteriteknologi

Utah State University kemikeres bestræbelser på at udvikle alternative batteriteknologiske løsninger går fremad, og de seneste fund fremhæves i en berømt, international kemitidsskrift.

Tianbiao Liu, adjunkt i USU's Institut for Kemi og Biokemi, og hans team rapporterede om et nyt molekylært design til vandige organiske redox -strømbatterier, kendt som AORFB'er, i den 2. januar, 2018, udgave af Angewandte Chemie , hvor deres papir er hædret som et omslag.

Ud over Liu, papirets forfattere er USU postdoktorforsker Jian Luo og doktorander Bo Hu og Camden DeBruler.

"Organiske redox-strømbatterier viser løfte om stor opbevaring af vedvarende energi, da redox-aktive organiske molekyler er syntetisk afstembare, bæredygtig og billig, "Liu siger." Vi synes, de er et godt alternativ til eksisterende teknologier for at imødekomme den stigende efterspørgsel efter batterilagring af miljøvenlige, vedvarende energiressourcer som sol- og vindkraft. "

Sådanne vedvarende energikilder byder på udfordringer at bruge, han siger, på grund af deres periodiske tilgængelighed, ustabil, tunge cykler og energienergikrav. Disse kilder kræver hyppig ændring og afladning, såvel som uregelmæssig, fuld opladning af et robust batteri.

I deres papir, teammedlemmer beskriver brug af syntetisk kemi til at designe et molekyle, med en pi-elektron-konjugeringsenhed, som en roman, to-elektron lagringsanolyt til neutrale samlede organiske AORFB'er.

"To-elektronstrukturen er en unik egenskab ved dette design, "Liu siger." Det muliggør total brug af organiske materialer baseret på rigeligt tilgængelige elementer, såsom nitrogen og brint.

Kemikernes demonstrerede batteri leverede en højspænding på 1,44 volt i en vandig elektrolyt, sammen med imponerende energieffektivitet og kapacitetsopbevaring.

"Designet er meget robust og meget stabilt, "Siger Liu.

Iagttagelse af en lang tradition for Angewandte Chemie , Liu dedikerede papiret til sin herres mentor, Professor Mei Wang fra Kinas Dalian University of Technology, i anledning af hendes 62 ^nd fødselsdag.

"Dr. Wang er blandt lederne inden for kemi inden for vedvarende energi og var en inspiration for mig, " han siger.

Teamets forskning understøttes af USU og en Utah Science Technology Research (USTAR) Initiative University Technology Acceleration Grant (UTAG). Hu modtager støtte fra et kinesisk stipendieråd Selvfinansierede studerende, der studerer i udlandet og en Utah Energy Triangle Student Award fra State of Utahs kontor for energi. DeBruler er modtager af USU Presidential Doctoral Research Fellowship.