Химики создали батарейку, работающую на витаминах
МОСКВА, 3 авг – РИА Новости. Канадские химики и физики создали новый тип источника питания, который в буквальном смысле работает на витаминах – его основным компонентом является флавин, витамин В2, молекулы которого запасают в себе электрическую энергию, говорится в статье, опубликованной в журнале Advanced Functional Materials.
"Мы долгое время изучали различные дары природы в попытке найти материалы, которые можно было бы использовать для создания гаджетов и электроники. Природа часто создает сложные материалы, и их использование позволяет нам экономить время, разрабатывая новые устройства", — рассказывает Дуайт Сеферос (Dwight Seferos) из университета Торонто (Канада).
Сеферос и его коллеги воспользовались одним из самых древних "изобретений" природы, витамином В2, флавиновой кислотой, для создания особенно емкого катода – положительного полюса аккумулятора и того места, где запасается энергия – и разработки "убийцы" обычных литий-ионных батарей.
Как рассказывают ученые, современные батареи и аккумуляторы состоят из трех частей – катода, положительного полюса и источника энергии, анода, отрицательного полюса и "изымателя" этой энергии, и электролита, позволяющего ионам путешествовать между катодом и анодом. Емкость и мощность батарей зависят от состава катода, а их долговечность – от того, как сильно разрушается материал электролита и катода при циклах заряда и разряда.
Органические электролиты уже широко используются в производстве батарей и АКБ, однако материал катода оставался металлическим – его изготавливают из кобальта или соединений марганца, что делает такие источники питания дорогими и потенциально опасными для окружающей среды.
Эксперименты, которые проводила команда Сефероса, показали, что металлы можно заменить пластиком на базе флавина, который изготавливается полусинтетическим путем, используя особые ГМО-грибки и серию химических реакций, превращающих одиночные молекулы витамина В2 в полимерные нити.
Каждая молекула флавина, как объясняют ученые, может отдавать или принимать по два электрона, благодаря чему созданная ими батарея одновременно может давать высокие напряжения и обладать большой емкостью при относительно скромных размерах. Как шутит Сеферос, батарею можно при случае съесть, так как она не содержит в себе вредных компонентов и тяжелых металлов.
Как надеются ученые, созданное ими устройство составит достойную конкуренцию обычным литий-ионным аккумуляторам, и будет основой создающегося сегодня "интернета вещей".