Recherche entre l'Université de Liverpool, Royaume-Uni et Université nationale Tsing Hua (NTHU), Taïwan a révélé un nouveau mécanisme de stockage de charge qui a le potentiel de permettre la recharge dans les batteries calcium-air.

Dans un article publié dans la revue Sciences chimiques , Le professeur Laurence Hardwick du Stephenson Institute for Renewable Energy (SIRE) de l'Université de Liverpool et ses collègues ont découvert une forme distinctive de stockage de charge à l'interface d'électrode décrite comme redox interfacial piégé. Cette nouvelle découverte introduit un nouveau mécanisme de stockage de charge qui pourrait être exploité dans des dispositifs pratiques.

Auteur principal de l'article, Yi Ting (Lion) Lu, est un doctorat conjoint. étudiant en double doctorat. programme entre l'Université de Liverpool et l'Université nationale Tsing Hua. Il a dit, « Nous avons commencé à étudier ces systèmes électrolytiques dans le but de comprendre comment développer une batterie métal-air à base de calcium-métal, qui est un élément terrestre très abondant, en créant une technologie de batterie hautement durable."

"La recherche explore la formation d'un revêtement intercalaire généré électrochimiquement sur les surfaces des électrodes qui confine la forme réduite d'oxygène gazeux connue sous le nom de superoxyde, lui permettant ensuite d'être facilement oxydé.

La recherche a été menée dans un électrolyte conçu pour une batterie calcium-air, qui s'était jusqu'à présent avéré pratiquement irréversible. L'équipe de recherche a remarqué que lorsque l'électrode était cyclée plusieurs dizaines de fois, le processus électrochimique est devenu de plus en plus réversible, et une série d'expériences ont été menées pour bien comprendre le mécanisme.

Dr Alex Neale, qui fait également partie de l'équipe de recherche, mentionné, "Grâce à des investigations électrochimiques et spectroscopiques systématiques, nous avons commencé à comprendre les origines de ce nouveau processus raisonnablement étrange et excitant apparaissant dans nos mesures. Le nouveau mécanisme de redox interfacial piégé que nous avons défini facilite un degré de réversibilité sans précédent pour les systèmes basés sur la batterie calcium-air. »

D'autres travaux exploreront la facilité avec laquelle ce phénomène est observé dans différents systèmes électrolytiques et pour comprendre si la charge stockée peut être davantage exploitée, mis à l'échelle et utilisé dans un système pratique de stockage d'énergie.

En raison du confinement au Royaume-Uni en mars 2020, Yi Ting (Leo) Lu est rentré à Taiwan six mois plus tôt que prévu, Ainsi, pour terminer l'étude, l'équipe a mis en place des expériences parallèles dans les laboratoires de Liverpool et du NTHU pour comparer les résultats et garantir la reproductibilité des observations.