Yeni organik molekül iki kat daha fazla enerji depoluyor ve yaklaşık 200 döngüden sonra %99 kapasitesini koruyor

Université de Montréal ve Concordia Üniversitesi'nden ortak bir araştırma ekibi, yenilenebilir enerjinin kesinti sorunlarını çözebilecek çığır açıcı bir organik molekülü ortaya çıkardı. "AzoBiPy" (resmi olarak 4,4′-hidrazobis(1-metilpiridinyum)) olarak adlandırılan molekül, lityum-iyon sistemlerine daha güvenli, yanıcı olmayan bir alternatif olan sulu organik redoks akış pillerinde (AORFB'ler) kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Journal of the American Chemical Society'de yayınlanan bulgular, AzoBiPy'nin tersinir iki elektron transferinden geçme yeteneğini vurguluyor. Çoğu organik posolit (pozitif elektrolit) molekülü yalnızca tek bir elektron alışverişi yaparken, AzoBiPy bu kapasiteyi iki katına çıkarıyor.

Laboratuvar testlerinde, molekül 47,1 Ah/L'lik yüksek bir hacimsel spesifik kapasite ve suda olağanüstü çözünürlük göstermiştir.

Kararlılık uzun zamandır organik depolamanın zayıf noktasıydı, ancak AzoBiPy yeni bir ölçüt belirledi. 192 şarj-deşarj döngüsünü içeren 70 günlük bir deneme sırasında molekül, başlangıçtaki kapasitesinin yaklaşık %99'unu koruyarak günde sadece %0,02'lik bir kayıp yaşadı. Araştırmacılar bu performansın organik bir bileşik için neredeyse emsalsiz olduğunu ve yaz aylarında toplanan enerjinin kış boyunca evleri ısıtmak için depolanabileceğini öne sürüyor.

Bu teknolojinin pratik potansiyeli, 2024 yılında bir departman tatil etkinliğinde yapılan canlı bir gösteri sırasında vurgulandı. Tank başına sadece iki yemek kaşığı sulu çözelti kullanan prototip bir akış pili, bir dizi Noel ağacı ışığını sekiz saat boyunca başarıyla çalıştırdı.

Yenilenebilirlik açısından, ticari akış pilleri çoğunlukla vanadyuma dayanırken, AzoBiPy karbon, nitrojen ve hidrojen gibi bol miktarda bulunan elementlerden oluşuyor. Ekip şu anda ahşap ve gıda atıklarından elde edilen biyo-bazlı versiyonları araştırıyor. Patent başvuruları devam eden araştırmacılar, bu bileşik sınıfının önümüzdeki on yıl içinde geniş ölçekte benimsenmesini bekliyor.