Le Dr Dong Jun Kim de l'UNSW Sydney a dirigé une équipe de chercheurs pour montrer que les batteries rechargeables en aluminium-ion sont une possibilité avec un avenir dans le stockage d'énergie renouvelable.

Les batteries aluminium-ion sont sur le point de devenir une réalité après qu'un chimiste de l'UNSW Sydney a trouvé un moyen de faire fonctionner la science derrière la technologie.

Dans une étude réalisée à la Northwestern University dans l'Illinois et publiée aujourd'hui dans Énergie naturelle , Le Dr Dong Jun Kim – maintenant de l'École de chimie de l'UNSW – a dirigé une équipe de chercheurs comprenant le lauréat du prix Nobel Sir Fraser Stoddart pour démontrer une stratégie de conception de matériaux actifs pour les batteries rechargeables en aluminium.

Jusqu'à maintenant, trouver des électrodes hôtes appropriées pour l'insertion d'ions aluminium complexes avait été un défi fondamental.

« Nous avons trouvé une nouvelle façon de concevoir des batteries rechargeables en aluminium en utilisant un composé macrocyclique redox-actif comme matériau actif, " a déclaré le Dr Kim.

En d'autres termes, Le Dr Kim et son équipe ont réussi à utiliser un grand composé chimique organique comme partie de la batterie qui stocke l'énergie, quelque chose qui avait auparavant déconcerté les chercheurs.

"Nous pensons que les recherches discutées dans l'article ouvrent une nouvelle approche pour la conception de batteries aluminium-ion qui pourraient intéresser les scientifiques qui étudient le stockage d'énergie électrochimique de nouvelle génération, " a ajouté le Dr Kim.

Ce qui fait que c'est un gros problème, c'est que si les batteries lithium-ion ont connu un succès remarquable pour alimenter les appareils électroniques mobiles, dans les applications d'énergie renouvelable, elles sont lourdes de durée de vie limitée, des problèmes de sécurité et des coûts relativement élevés.

Batteries aluminium-ion, d'autre part, ont été considérés comme des prétendants idéaux pour cet espace, étant donné que l'aluminium est le troisième élément le plus abondant dans la croûte terrestre derrière l'oxygène et le silicium. Il possède également l'une des capacités volumétriques théoriques les plus élevées du fait de ses multiples états redox.

« Le développement de batteries utilisant de l'aluminium a suscité beaucoup d'attentes pour fournir des rapports énergie / prix élevés, " a déclaré le Dr Kim.

"Nos résultats ont montré des performances de batterie prometteuses, cependant, ce n'est que le début et nous soulignons qu'il est nécessaire de s'améliorer encore plus dans tous les aspects. Cela n'a donc pas beaucoup de sens de comparer avec le système de batterie lithium-ion bien établi."

Le Dr Kim a déclaré qu'il poursuivrait ses recherches sur les batteries aluminium-ion tout en examinant le potentiel d'utilisation d'autres éléments.

« J'ai hâte de poursuivre mes recherches sur l'utilisation de molécules organiques à activité redox pour les batteries d'intercalation d'ions multivalents telles que l'aluminium, magnésium, zinc, et du calcium, " il a dit.