Porumbul, adesea considerat un aliment de bază, își demonstrează potențialul în domeniul tehnologiilor avansate, în special în domeniul bateriilor. Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Washington au descoperit că o proteină extrasă din porumb poate contribui la creșterea duratei de viață a bateriilor cu litiu-sulf, un tip de baterie eficient din perspectiva energiei și mai ecologic decât bateriile cu litiu-ion standard.
Bateriile cu litiu-sulf se evidențiază prin utilizarea sulfului pentru catod, un material abundent și netoxic, în contrast cu bateriile litiu-ion, care utilizează metale grele toxice, precum cobaltul și nichelul. Cu toate acestea, aceste baterii cu litiu-sulf se confruntă cu provocări semnificative, în special cu efectul „shuttle”, care implică migrarea compușilor de sulf de la catod la anod, ceea ce duce la pierderi de energie și degradarea rapidă a performanței. De asemenea, pe partea litiului se formează dendrite, structuri periculoase care pot provoca scurtcircuite.
Pentru a aborda aceste probleme, cercetătorii au implementat proteina din porumb ca un separator funcțional, având rolul de a preveni efectul shuttle și de a îmbunătăți conducția ionilor de litiu. Aceasta interacționează eficient cu materialele bateriei, iar prin combinarea ei cu un plastic flexibil, cercetătorii au reușit să îmbunătățească stabilitatea și eficiența separatorului.
Katie Zhong, autoarea principală a studiului, a subliniat că metoda utilizată pentru a obține separatorul este simplă și eficientă, având capacitatea de a menține performanța bateriilor pe durata a peste 500 de cicluri de încărcare și descărcare. Acest lucru reprezintă o îmbunătățire semnificativă față de versiunile anterioare, fără utilizarea acestei protecții.
Echipa de cercetare a realizat experimente și simulări numerice pentru a valida eficiența noii soluții propuse. Următoarele etape vor implica aprofundarea cunoștințelor despre modul în care proteina funcționează în baterie și identificarea aminoacizilor cei mai eficienți în combaterea efectului shuttle și a dendritelor. Zhong și colegii săi își propun colaborarea cu parteneri din industrie pentru a testa baterii de dimensiuni mai mari și pentru a scala procesul de producție.
Studiul a fost publicat în Journal of Power Sources, demonstrând astfel potențialul considerabil al porumbului nu doar ca aliment, ci și ca resursă valoroasă în tehnologia modernă. Această descoperire sugerează o direcție promițătoare pentru dezvoltarea unor baterii mai durabile, care ar putea revoluționa modul în care stocăm energia în viitor.
