Ett projekt av spanska forskare och andra medarbetare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) föreslår användningen av kitin från räkskal för att producera elektroder för vanadinflödesbatterier. Resultaten av arbetet har nyligen publicerats i ACS Sustainable Chemistry &Engineering .

"Vi föreslår att tillverka dessa vanadinflödesbatterielektroder från kitin, ett material från räkskal, som, förutom kol, innehåller kväve, " säger Francisco Martin-Martinez, en kemiingenjör och en av författarna. "Vanadium redox flödesbatterier, till skillnad från litiumbatterier som används i bilindustrin, ger inte hög energitäthet, men ger en stor volym energilagring till låg kostnad, vilket gör dem idealiska för att lagra energi från förnybara källor som sol- och vindkraft, vars energiproduktion är intermittent."

Martín-Martínez, en expert på utveckling av bioinspirerade material, påpekar att kolelektroder vanligtvis används för att underlätta flödet av elektroner från ena sidan av batteriet till den andra:"Vi har producerat dessa elektroder från kitin, ett material från räkskal. Kitin är en polysackarid, liknande cellulosa, som finns i exoskelettet hos kräftdjur och insekter."

Förbättrad prestanda

Det speciella med kitin, han säger, "är det, förutom kol, den innehåller även kväve, som ingår i elektrodens struktur under produktionsprocessen, förbättrar dess prestanda." Denna parameter har karakteriserats i detalj av författarna i tidningen.

Faktiskt, teamet har bevisat fördelarna med kväve i elektrodens kemiska struktur, där det underlättar överföringen av elektroner mellan från vanadinjonerna. "Självklart, det finns kolelektroder som kan ge bättre prestanda, men nyckeln till detta projekt är att producera sådana elektroder från ett avfallsmaterial, I detta fall, kitin från räkskal, " säger Martín-Martínez. Han betonar dess goda prestation, och utgångsmaterialets låga kostnad och hållbarhet.

För närvarande, elektroder av denna typ är huvudsakligen gjorda av karboniserad polyakrylnitril, en syntetisk polymer, så dess produktion från en avfallsprodukt som kitin är, enligt Martín-Martínez, "ett mer hållbart alternativ."

Martín-Martínez säger, "Dessa elektroder från räkavfall kan också appliceras i superkondensatorer, elektrokemiska anordningar som ger en mycket hög energitäthet, och även i avsaltningsprocesser, även om vi har fokuserat på vanadin redox flödesbatterier, "