Une technologie sûre, bon marché et strong pour le stockage de l’énergie a été développée au Laboratoire d’électronique organique de l’Université de Linköping. Elle repose sur deux avancées majeures : la fabrication d’électrodes à foundation de bois sous forme laminée et un nouveau sort d’électrolyte à base d’eau. Le résultat a été publié dans la revue scientifique Highly developed Electrical power and Sustainability Analysis. La technologie a été brevetée et doit être commercialisée par la société dérivée de Norrköping, Ligna Power AB, qui a reçu le prix de la meilleure « Startup pour le climat » lors de la récente réunion COP26 à Glasgow.
La element croissante des énergies renouvelables dans le blend énergétique et l’augmentation de la consommation d’électricité dans la société posent des défis majeurs pour l’équilibrage des réseaux d’alimentation électrique. En principe, l’électricité est consommée au moment de sa generation, et il existe actuellement des options limitées pour stocker de grandes quantités d’électricité. Le problème est particulièrement aigu pendant les périodes froides, lorsque la demande en électricité est la additionally élevée. Un déséquilibre dans le réseau peut provoquer de graves pannes de courant.
Le professeur Xavier Crispin et ses collègues du Laboratoire d’électronique organique de l’Université de Linköping ont développé un thought de stockage d’énergie à grande échelle sûr, bon marché et long lasting. La puissance de sortie potentielle est suffisamment élevée pour que la technologie maintienne l’équilibre de puissance dans l’approvisionnement en électricité.
« Nos résultats permettent un stockage d’énergie organique sûr et respectueux de l’environnement avec une densité de puissance élevée, 5 kW/kg, où les électrodes sont fabriquées à partir de matériaux à base de bois dans une presse à imprimer. Nous devons cependant augmenter la densité énergétique : nos batteries organiques sont meilleurs que les supercondensateurs normaux et ont à peu près les mêmes performances que les batteries plomb-acide. Mais les batteries lithium-ion sont meilleures », explique Xavier Crispin.
Les tentatives précédentes pour développer un système strong de stockage d’énergie basé sur des électrolytes organiques et à foundation d’eau bon marché avec des électrodes à base de carbone ont toutes rencontré des problèmes d’autodécharge rapide : il a été difficile d’y parvenir additionally d’une journée.
Les excellents résultats présentés dans l’article reposent sur deux avancées : un nouveau form d’électrolyte à foundation d’eau et des électrodes à foundation de lignine, un sous-produit facilement disponible et bon marché de la fabrication du papier. Les chercheurs ont mis au point un polyélectrolyte composé d’un polymère à base d’eau hautement concentré, le polyacrylate de potassium, ainsi que de biopolymère de lignine (en tant qu’électrode constructive) et de polyimide mélangés à du carbone conducteur (en tant qu’électrode négative).
« La chute de tension, qui mesure l’autodécharge, est inférieure à, 5 V en 100 heures, ce qui est un history mondial de stockage d’énergie avec des électrodes organiques dans des électrolytes à base d’eau », précise Xavier Crispin.
Et la nouvelle technologie utilise des matières premières bon marché : ni la lignine, ni le carbone, ni le polyélectrolyte ne coûtent furthermore d’1 USD/kg. Ce sont des matériaux facilement disponibles et ininflammables, et la technologie peut être étendue à de grandes batteries. C’est une answer long lasting pour le stockage d’énergie à grande échelle et en toute sécurité.
Les principales resources de financement de la recherche ont été la Fondation Knut et Alice Wallenberg et le domaine de recherche stratégique du gouvernement suédois en science des matériaux sur les matériaux fonctionnels à l’Université de Linköping.