Représentation schématique du concept de batterie tout organique, structures chimiques/nommage et méthode de polymérisation. Les précurseurs trimères (a) ont été utilisés dans la procédure de polymérisation post‐dépôt (b) pour former des polymères ayant des caractéristiques similaires à ceux formés à partir d'unités monomères. En polymérisation post-dépôt, le trimère est d'abord dissous dans un électrolyte organique, suivi d'une coulée en gouttes et d'un séchage. Ensuite, le film de trimère est oxydé, soit i) par voie électrochimique dans un milieu aqueux 0,5 m H
Le stockage durable de l'énergie est très demandé. Des chercheurs de l'Université d'Uppsala ont donc développé une batterie à protons entièrement organique qui peut être chargée en quelques secondes. La batterie peut être chargée et déchargée plus de 500 fois sans perte significative de capacité. Leurs travaux ont été publiés dans la revue scientifique Angewandte Chemie .
Les chercheurs ont pu démontrer que leur batterie peut être facilement chargée à l'aide d'une cellule solaire. La charge peut également être effectuée sans l'aide de l'électronique avancée qui, par exemple, les piles au lithium nécessitent. Un autre avantage de la batterie est qu'elle n'est pas affectée par la température ambiante.
"Je suis sûr que beaucoup de gens sont conscients que les performances des batteries standard diminuent à basse température. Nous avons démontré que cette batterie à protons organiques conserve des propriétés telles que la capacité jusqu'à -24°C, " déclare Christian Strietzel du Département des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Université d'Uppsala.
De nombreuses batteries fabriquées aujourd'hui ont un impact environnemental majeur, notamment en raison de l'extraction des métaux qui y sont utilisés.
"Le point de départ de nos recherches a donc été de développer une batterie construite à partir d'éléments couramment trouvés dans la nature et pouvant être utilisée pour créer des matériaux de batterie organiques, " explique Christian Strietzel.
Pour cette raison, l'équipe de recherche a choisi les quinones comme matière active dans leur batterie. Ces composés organiques du carbone sont abondants dans la nature, entre autres choses se produisant dans la photosynthèse. La caractéristique des quinones que les chercheurs ont utilisée est leur capacité à absorber ou à émettre des ions hydrogène, qui bien sûr ne contiennent que des protons, pendant la charge et la décharge.
Une solution aqueuse acide a été utilisée comme électrolyte, le composant vital qui transporte les ions à l'intérieur de la batterie. En plus d'être respectueux de l'environnement, cela fournit également une batterie sûre sans risque d'explosion ou d'incendie.
« Il reste encore beaucoup de développement à faire sur la batterie avant qu'elle ne devienne un article ménager ; cependant, la batterie à protons que nous avons développée est un grand pas vers la capacité de fabriquer à l'avenir des batteries organiques durables, ", dit Christian Strietzel.
