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Gli scienziati hanno sperimentato una nuova molecola organica che ha la capacità di rinnovarsi, può essere la base di un nuovo tipo di batteria a flusso organico, ha il potenziale per durare per diversi decenni.

La ricerca di batterie di lunga durata è un imperativo crescente per chi è impegnato nello sviluppo o nella produzione di dispositivi elettronici. La tecnologia alla base dei dispositivi elettronici negli ultimi anni è notevolmente migliorata, eppure l’alimentazione a batteria è rimasta indietro.

E’ in atto il nuovo progresso con le batterie, gli scienziati dell’Università di Harvard hanno prodotto una nuova molecola organica, è in grado di sopravvivere e superare le precedenti varianti di batterie a flusso organico.

La molecola è un chinone (i chinoni sono una classe di composti organici formalmente derivati da composti aromatici quali ad esempio benzene e naftalene), ha il potenziale per immagazzinare e rilasciare energia per diverse decine di migliaia di volte nel corso di decenni. I chinoni sono derivati ossidati di composti aromatici, spesso sono facilmente ricavabili da composti aromatici reattivi con sostituenti elettrondonatori.

Il ricercatore capo professor Roy Gordon, intervistato da EE News Europe, ha spiegato questa tecnologia:

“Abbiamo progettato e costruito un nuovo composto organico in grado di immagazzinare energia elettrica e che ha anche una lunghissima durata prima che si decomponga, dopo aver scoperto processi di degradazione delle molecole in precedenza utilizzate nelle batterie a flusso. Ora abbiamo creato nuove molecole più stabili, in grado di evitare questi problemi».

Le ricerche precedenti hanno dimostrato che può essere sviluppato un prodotto chimico per batterie con una lunga durata di vita, tuttavia, queste batterie sono di bassa tensione, ciò ha portato a un limitato accumulo di energia per molecola, rendendo proibitivo il costo.

Il nuovo sistema ha migliorato la chimica, ha una stabilità a lungo termine, fornisce più di un volt, ciò permette di superare la soglia minima per lo sviluppo commerciale.

La molecola del chinone modificato è prelevata da una molecola abbondante e naturale, necessaria ai processi biologici di fotosintesi e di respirazione cellulare. Il progetto della nuova molecola la rende molto solubile, ciò è fondamentale per immagazzinare un maggior livello di energia in piccolo spazio.

I test in termini di longevità della batteria hanno mostrato che il prototipo durante il giorno ha un tasso di dissolvenza inferiore allo 0,01 per cento, ed è inferiore allo 0,001 per ogni ciclo di carica e scarica. Ciò equivale a un tasso di degradazione non superiore al 3% l’anno.

Lo sviluppo di questa tecnologia per la batteria organica è stato pubblicato sulla rivista Joule. L’articolo s’intitola “Batteria al chinone alcalina a lunga durata a pH 12“.