Porfyrine laat accu’s beter presteren

koperporfyrine als batterijverbeteraar

Een koperprofyrine zou de oplaadsnelheid van lithiumionbatterijen aanzienlijk bekorten (afb:KIT)

Porfyrinen, stoffen die de chemische basis vormen van chlorofyl (bladgroen) en van vitamine B12, laten accu’s beter presteren, ontdekten onderzoekers van het technologisch instituut in Karlsruhe (D), het KIT. De oplaadsnelheid komt in de buurt van minuten als de natuurlijke stof aan het elektrodemateriaal wordt toegevoegd. Ook de opslagdichtheid wordt groter. De onderzoekers hebben een ontwerp gemaakt van wat de basis zou kunnen worden van betere batterijen/accu’s en supercondensatoren (een andere techniek op energie op te slaan).

De lithiumionbatterij is momenteel de best presterende (en meest gebruikte) batterij/accu. Geen ander oplaadbaar systeem wint het qua eigenschappen van de lion. Er zijn wel ‘rivalen’ die in het lab beter scoren, maar daar zitten vaak nogal wat vlekjes aan zoals prijs, giftigheid, beschikbaarheid van de benodigde grondstoffen e.d.
De toevoeging van koperporfyrine aan de elektrode zorgt kennelijk voor een betere ‘accommodatie’ van de lithiumionen in de elektrode. Dat zou voor een betere stabilisering van de elektrode zorgen. Normaal zijn de elektrodes het kwetsbare punt van lithiumionbatterijen. Die zwellen op en krimpen weer in daar het ionenverkeer tijdens laad- en ontlaadcycli. Met koperporfyrine (of eigenlijk [5,15-bis(ethynyl)-10,20-difenylporfinato]koper(II)) zou de lionbatterij duizenden laad-/ontlaadcycli toe kunnen.
Met koperprofyrine kreeg de batterij een opslagdichtheid van tussen de 130 en 170 mAh/g en een oplaadtijd van een paar minuten. De opslagdichtheid zou nog 100 mAh/g hoger kunnen worden, stellen de onderzoekers. Ik weet niet of dat veel is. Ook zou naast lithium natrium gebruikt kunnen worden.

Bloed

“Porfyrine komt in de natuur zeer vaak voor en vormt de chemische basis voor onder meer bladgroen en de rode stof in het bloed, hemoglobine“, stelt onderzoeker Maximilian Fichtner van het Helmholtz-instituut. De stof, of eigenlijk is het een reeks verwante stoffen, wordt ook toegepast voor industrieel gebruik zoals in lakken. Fichtner: “De opslageigenschappen zijn buitengewoon. De stof heeft de opslagcapaciteit van baterijmateriaal en werkt zo snel als een supercondensator.”

Bron: Alpha Galileo

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *