Rejeskaller til fremstilling af elektroder til store batterier

Et projekt af spanske forskere og andre samarbejdspartnere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) foreslår brugen af ​​kitin fra rejeskaller til at producere elektroder til vanadiumflow-batterier. Resultaterne af arbejdet er for nylig blevet offentliggjort i ACS Sustainable Chemistry &Engineering .

"Vi foreslår at producere disse vanadium flow batterielektroder fra kitin, et materiale fra rejeskaller, hvilken, ud over kulstof, indeholder nitrogen, " siger Francisco Martin-Martinez, en kemiingeniør og en af ​​forfatterne. "Vanadium redox flow batterier, i modsætning til lithium-batterier, der bruges i bilindustrien, giver ikke høj energitæthed, men giver en stor mængde energilagring til lave omkostninger, hvilket gør dem ideelle til at lagre energi fra vedvarende kilder som sol- og vindkraft, hvis energiproduktion er intermitterende."

Martín-Martínez, en ekspert i udvikling af bio-inspirerede materialer, påpeger, at kulstofelektroder normalt bruges til at lette strømmen af ​​elektroner fra den ene side af batteriet til den anden:"Vi har fremstillet disse elektroder af kitin, et materiale fra rejeskaller. Chitin er et polysaccharid, ligner cellulose, som findes i eksoskelettet af krebsdyr og insekter."

Forbedret ydeevne

Det særlige ved kitin, han siger, "er det, ud over kulstof, det indeholder også nitrogen, som er inkorporeret i elektrodens struktur under produktionsprocessen, forbedrer dens ydeevne." Denne parameter er blevet karakteriseret i detaljer af forfatterne i papiret.

Faktisk, holdet har bevist fordelene ved nitrogen i elektrodens kemiske struktur, hvor det letter overførslen af ​​elektroner imellem fra vanadiumionerne. "Naturligvis, der er kulelektroder, der kan give en bedre ydeevne, men nøglen til dette projekt er at producere sådanne elektroder fra et affaldsmateriale, I dette tilfælde, kitin fra rejeskaller, " siger Martín-Martínez. Han understreger dets gode præstationer, og udgangsmaterialets lave omkostninger og bæredygtighed.

På nuværende tidspunkt elektroder af denne type er hovedsageligt fremstillet af carboniseret polyacrylonitril, en syntetisk polymer, så dets produktion fra et affaldsprodukt som kitin er, efter Martín-Martínez' mening, "et mere bæredygtigt alternativ."

Martín-Martínez siger, "Disse elektroder fra rejeaffald kunne også anvendes i superkondensatorer, elektrokemiske anordninger, der giver en meget høj energitæthed, og endda i afsaltningsprocesser, selvom vi har fokuseret på vanadium redox flow batterier, "