Az új szerves molekula kétszer annyi energiát tárol, és közel 200 ciklus után is megőrzi 99%-os kapacitását

Az Université de Montréal és a Concordia Egyetem közös kutatócsoportja egy olyan áttörést jelentő szerves molekulát mutatott be, amely megoldást jelenthet a megújuló energiaforrások intermittenciájával kapcsolatos kihívásokra. Az "AzoBiPy" (hivatalosan 4,4′-hidrazobisz(1-metil-piridinium)) nevű molekulát vizes szerves redoxi-áramlású akkumulátorokban (AORFB) való felhasználásra tervezték - a lítium-ionos rendszerek biztonságosabb, nem gyúlékony alternatívájaként.

A Journal of the American Chemical Society című folyóiratban közzétett eredmények kiemelik az AzoBiPy reverzibilis kételektronos átvitelre való képességét. Míg a legtöbb szerves pozolit (pozitív elektrolit) molekula csak egyetlen elektront cserél, az AzoBiPy megduplázza ezt a kapacitást.

A laboratóriumi tesztek során a molekula 47,1 Ah/L magas térfogati fajlagos kapacitást és kivételes vízoldékonyságot mutatott.

A stabilitás sokáig a szerves tárolók gyenge pontja volt, de az AzoBiPy új mércét állított fel. A 192 töltési-kisütési ciklust magában foglaló 70 napos kísérlet során a molekula megtartotta eredeti kapacitásának közel 99%-át, és naponta mindössze 0,02%-ot veszített. A kutatók szerint ez a teljesítmény szinte példa nélküli egy szerves vegyület esetében, ami arra utal, hogy a nyáron gyűjtött energiát akár egész télen is tárolhatná a lakások fűtésére.

A technológiában rejlő gyakorlati lehetőségeket egy 2024-es élő bemutató során, egy tanszéki ünnepi rendezvényen mutatták be. Egy áramlási akkumulátor prototípusa, amely tartályonként mindössze két evőkanálnyi vizes oldatot használt, nyolc órán keresztül sikeresen táplált egy karácsonyfa világítást.

A megújuló képesség szempontjából, míg a kereskedelmi forgalomban kapható áramlásos akkumulátorok főként vanádiumra épülnek, az AzoBiPy olyan bőséges elemekből áll, mint a szén, a nitrogén és a hidrogén. A csapat jelenleg fából és élelmiszerhulladékból származó bioalapú változatokat vizsgál. A szabadalmi kérelmek már folyamatban vannak, így a kutatók arra számítanak, hogy ez a vegyületosztály a következő évtizedben széles körű alkalmazást nyerhet.