חוקרים מאוניברסיטת ניו סאות' ויילס התקדמו בפיתוח סוללת הפרוטונים שלהם, שלדעתם תהיה זולה יותר מליתיום-יון ולמען הסביבה.
המחקר, בראשות המועמד לדוקטורט סיצ'נג וו ופרופסור צ'ואן ז'או מבית הספר לכימיה, מתמקד בפיתוח חומרים המסוגלים לאחסן פרוטונים ביעילות בצורה זולה והואפורסםבכימיה יישומית.
החומר שלהם יכול להיות צעד משמעותי לקראת ייצור המוני של סוללות פרוטונים.
"חומרי האלקטרודה הנוכחיים המשמשים לסוללות פרוטון, שחלקן עשויות מחומרים אורגניים, ואחרים ממתכות, הם כבדים ועדיין בעלות גבוהה מאוד", מסביר וו.
עם זאת, הצוות מצא פתרון, ופיתח תרכובת בשם טטראמינו-בנזאקינון (TABQ).
הם שינו גרסה של תרכובת קיימת Tetrachloro-benzoquinone (TCBQ) על ידי החלפת אטומי הכלור בקבוצות אמינו, שהם אטומים בודדים של חנקן הקשורים לשני אטומי מימן שעזרו לשפר את התכונות האלקטרוכימיות של החומר.
"אם רק מסתכלים על חומר ה-TABQ שעיצבנו, זה לא בהכרח זול לייצור כרגע", אומר ז'או. "אבל בגלל שהוא עשוי ממרכיבים קלים בשפע, יהיה קל ובמחיר סביר להגדיל בסופו של דבר."
והמרתו לאנרגיה חשמלית. צורת הסוללה הנפוצה ביותר במוצרים ביתיים, סוללות ליתיום-יון, ניתן למצוא בכל דבר, החל מטלפונים, מחשבים ניידים ועד מכוניות חשמליות.
"ליתיום הוא משאב סופי שאינו מופץ באופן שווה על פני כדור הארץ, ולכן ייתכן שלחלק מהמדינות אין גישה למקורות ליתיום בעלות נמוכה. לסוללות ליתיום יש גם אתגרים גדולים מאוד לגבי יישומי טעינה מהירה, בטיחות, ויש להן יעילות נמוכה בטמפרטורות קרות", אומר וו.
סוללות פרוטון זוכות לתשומת לבלסוללות ליתיום-יון.
סוללות פרוטונים, כפי שהשם מרמז, משתמשות בפרוטונים ולא ביוני ליתיום כדי להפעיל מכשירים. פרוטונים הם אטומים של מימן שאיבדו את האלקטרון שלהם.
מדענים נתקלו באתגר בניסיון למצוא חומר יעיל לאחסון והובלה של פרוטונים אלה. רבים מהפתרונות הנוכחיים אינם יעילים בטעינה, יקרים ובעלי ביצועים מוגבלים.
בהתחשב בגודל זעיר של פרוטונים, הם יכולים לנוע במהירות וביעילות רבה יותר מאשר חלופות. זו הסיבה שסוללות מבוססות פרוטונים יכולות להיות זולות יותר, בנות קיימא יותר ומהיר יותר לטעינה.
"תכננו חומר אנודה טוב מאוד, ועבודה עתידית תעבור לצד הקתודה. נמשיך לתכנן חומרים אורגניים חדשים בעלי טווח פוטנציאל גבוה יותר כדי להגביר את מתח הסוללה", אומר וו.
