De nye batterier kører på vitaminer

På University of Toronto har et hold kemikere udviklet en helt ny type batteri, der kan køre på vitaminer. Ved hjælp af genetisk modificerede svampe producerede forskerne vitamin B2-tråde, hvorfra de udviklede et batteri med høj kapacitet.

Det nye batteris egenskaber kan sammenlignes med de litium-ion-batterier, der anvendes i øjeblikket og har en spænding på 2,5 V, men i stedet for det sædvanlige litium, som bruges i disse batterier som katode, brugte forskerne flavin fra vitamin B2- tråde.

Ifølge forskere havde de svært ved at finde molekyler, der ville opfylde alle kravene og kunne bruges i forbrugerelektronik, men det lykkedes dem til sidst. Det var ikke tilfældigt, at forskere var interesserede i naturlige materialer, og en af forskerne, Dwight Seferos, bemærkede, at hvis man tager et oprindeligt komplekst materiale, vil det tage meget kortere tid at producere et nyt materiale.

På Harvard udførte forskere et lignende eksperiment og inkluderede vitamin B2 i batteriet, men i Toronto sagde de, at den model, de udviklede, er den første af sin slags og bruger polymermolekyler (langkædede) i en af elektroderne. Som et resultat lagrer et sådant batteri effektivt energi ikke i metaller, men i plastik, som er mindre giftigt og lettere at bearbejde.

Efter et langt studie af forskellige langkædede polymerer lykkedes det kemikere at skabe et nyt materiale. Ifølge Seferos kan organisk kemi sammenlignes med Lego - delene er sat sammen i en bestemt rækkefølge, men nogle gange sker det, at alt på papiret burde passe sammen, men i virkeligheden passer delene ikke sammen, den samme proces kan observeres i kemi med molekyler. Langkædede polymerer er molekyler, der er bundet til hovedkæden af lange molekyler.

Forskerne bemærkede selv, at de først var i stand til at samle deres "konstruktør" i femte forsøg, da de efter at have kombineret langkædede molekyler og to flavinenheder opnåede et nyt katodemateriale, der opfyldte alle forskernes krav.

Vitamin B2 er nødvendigt for ophobning af energi i kroppen, og det er også i stand til at indgå i reaktioner, hvilket netop er den egenskab, der interesserede forskere, da det gør vitamin B2 til en fremragende mulighed for brug i genopladelige batterier.

Seferos forklarede, at vitamin B2 kan acceptere op til to elektroner ad gangen, har en høj gennemstrømningshastighed sammenlignet med andre polymerer, hvis egenskaber er blevet undersøgt, og kan bære flere ladninger. Forskere forsøger nu at finde nye variationer af materialet, der kan genoplades flere gange.

Den første prototype af det nye batteri er i øjeblikket på størrelse med et batteri fra et konventionelt høreapparat, men eksperter håber, at deres tynde, fleksible og mere energieffektive batterier vil kunne konkurrere med traditionelle metalholdige batterier. Forskerne bemærkede også, at den flavinbaserede teknik vil hjælpe med at udvikle transparente versioner af batterier i fremtiden.