Une molécule organique utilisée dans les colorants et les antibiotiques peut être la clé pour moins cher, des batteries à flux redox plus efficaces. Des scientifiques du Pacific Northwest National Laboratory du ministère de l'Énergie ont mis au point un système hautement réversible, matière hydrosoluble à base de phénazine. Le composé pourrait servir d'alternative au vanadium, qui est utilisé dans les batteries à l'échelle du réseau pour stocker l'électricité.

Les chercheurs du PNNL ont développé le matériau dans le but de réduire le coût des batteries à flux redox. Actuellement, de nombreuses batteries à flux redox commerciales utilisent un électrolyte à base de vanadium. Le vanadium est principalement utilisé dans la fabrication de l'acier et comme matières premières, ses coûts peuvent varier en fonction de l'offre et de la demande. Pour surmonter ces contraintes de coûts, Les scientifiques du PNNL ont développé un nouveau matériau à base de phénazine comme alternative au vanadium comme décrit dans Énergie naturelle .

« Il s'agit d'une évolution majeure pour les batteries à flux organique, " a déclaré Imre Gyuk, Directeur du stockage de l'énergie au Bureau de l'électricité du DOE qui a soutenu ce travail au PNNL. « Il y a beaucoup d'intérêt autour du potentiel d'hydrosoluble, matériaux redox organiques comme alternative aux batteries à base de vanadium. Cependant, le problème est de faire en sorte que les matériaux se dissolvent réellement dans l'eau et maintiennent les propriétés électrochimiques souhaitées."

L'équipe de recherche du PNNL, dirigé par le scientifique en chef Wei Wang, savait que la phénazine, un composé naturel, possédait les réactions redox nécessaires; mais, n'était pas soluble dans l'eau. Donc, Les chercheurs du PNNL ont développé une méthode de modification chimique de la phénazine, produisant un dérivé hydrosoluble qui optimise également ses propriétés redox. Une fois dissous dans la solution d'électrolyte, l'équipe a trouvé 90 pour cent de la phénazine dissoute disponible pour transporter de l'énergie.

Selon Wang, la modification de la phénazine est simple et évolutive. Bien que l'équipe doive encore effectuer une analyse des coûts, les précurseurs chimiques de la phénazine sont facilement disponibles et peu coûteux.

« Les résultats sont prometteurs, " a déclaré Wang. " Nous avons non seulement développé une alternative viable au vanadium, nous avons développé une structure, approche de criblage virtuel qui nous aidera à identifier de nouveaux matériaux prometteurs. »

Le PNNL continuera à tester un anolyte à base de phénazine (électrolyte négatif) et envisage de développer un catholyte correspondant (électrolyte positif). Combiné, les solutions pourraient conduire à un nouveau type de batterie à flux redox.