Les efforts des chimistes de l'Utah State University pour développer des solutions technologiques alternatives pour les batteries avancent et les découvertes récentes sont mises en évidence dans un revue internationale de chimie.

Tianbiao Liu, professeur assistant au département de chimie et biochimie de l'USU, et son équipe ont signalé une nouvelle conception moléculaire pour les batteries à flux redox organiques aqueux, connu sous le nom d'AORFB, dans le 2 janvier, 2018, problème de Angewandte Chemie , dans lequel leur article est honoré en tant que couverture.

En plus de Liu, les auteurs de l'article sont le chercheur postdoctoral de l'USU Jian Luo et les doctorants Bo Hu et Camden DeBruler.

"Les batteries à flux redox organiques sont prometteuses pour le stockage à grande échelle d'énergie renouvelable, comme les molécules organiques redox-actives sont synthétiquement accordables, durable et pas cher, " dit Liu. " Nous pensons qu'ils sont une excellente alternative aux technologies existantes pour répondre à la demande croissante de stockage de batteries respectueux de l'environnement, énergies renouvelables telles que l'énergie solaire et éolienne."

Ces sources d'énergie renouvelables présentent des défis à utiliser, il dit, en raison de leur disponibilité intermittente, instable, les cycles lourds et les demandes d'énergie du réseau. Ces sources nécessitent des changements et décharges fréquents, ainsi qu'irrégulier, recharge complète d'une batterie robuste.

Dans leur papier, les membres de l'équipe décrivent l'utilisation de la chimie de synthèse pour concevoir une molécule, comportant une unité de conjugaison d'électrons pi, comme un roman, anolyte de stockage à deux électrons pour les AORFB organiques totaux neutres.

"La structure à deux électrons est une caractéristique unique de cette conception, " dit Liu. " Il permet l'utilisation totale de matières organiques basées sur des éléments disponibles en abondance, comme l'azote et l'hydrogène.

La batterie démontrée par les chimistes délivrait une haute tension de 1,44 volts dans un électrolyte aqueux, ainsi qu'une efficacité énergétique et une capacité de rétention impressionnantes.

"La conception est très robuste et très stable, " dit Liu.

Respectant une longue tradition de Angewandte Chemie , Liu a dédié l'article au mentor de son maître, Le professeur Mei Wang de l'Université de technologie de Dalian en Chine, à l'occasion de son 62 ^sd date d'anniversaire.

"Le Dr Wang est parmi les leaders dans le domaine de la chimie des énergies renouvelables et a été une inspiration pour moi, " il dit.

La recherche de l'équipe est soutenue par l'USU et une subvention d'accélération technologique de l'Université de l'Utah Science Technology Research (USTAR) Initiative (UTAG). Hu reçoit le soutien d'un prix des étudiants autofinancés du Chinese Scholarship Council étudiant à l'étranger et d'un prix étudiant Utah Energy Triangle de l'Office of Energy de l'État de l'Utah. DeBruler est récipiendaire d'une bourse présidentielle de recherche doctorale de l'USU.