Ksantan guma, dobijena iz biljaka poput kupusa i poznata po svom sadržaju ugljenih hidrata, služi kao prirodna zaštitna barijera u kozmetici kako bi zadržala svoje prednosti na koži. U nedavnom razvoju, ova izuzetna supstanca je iskorišćena da stvori zaštitni štit za elektrode baterija, a ne za kožu.
Profesor Changshin Jo sa postdiplomskog instituta za tehnologiju gvožđa i ekoloških materijala i Departmana za hemijsko inženjerstvo i Jooioung Jang, dr. kandidati, sa Odseka za hemijsko inženjerstvo na Univerzitetu za nauku i tehnologiju Pohang (POSTECH), napravili su zaštitni film mešanjem polimera. Ovaj film povećava izdržljivost baterijskih elektroda, a njihovi rezultati istraživanja su predstavljeni u časopisu Materijali za skladištenje energije.
Pošto su obnovljivi izvori energije poput solarne energije inherentno isprekidani, važnost sistema za skladištenje energije (ESS) stalno raste. ESS tehnologija omogućava prikupljanje i efikasno korišćenje električne energije kada je to potrebno, što je čini ključnim elementom u iskorišćavanju obnovljive energije. Dok se litijum-jonske (Li-jonske) baterije tradicionalno koriste za ESS aplikacije, njihova visoka cena i zabrinutost zbog iscrpljivanja litijuma podstakli su tekuće istraživanje alternativnih rešenja.
Jedna obećavajuća alternativa litijumu je cink (Zn), element u izobilju na Zemlji. Cink-jonske baterije imaju kapacitet da skladište značajne količine energije i sigurnije su u pogledu rizika od požara u poređenju sa litijum-jonskim baterijama. Bez obzira na to, postizanje doslednog taloženja cinka na elektrodama u ESS baterijama je izazovan zadatak, a ponovljeni ciklusi punjenja i pražnjenja imaju tendenciju da dovedu do stvaranja kristala nalik grančicama na površini cinka, smanjujući dugovečnost baterije.
U ovoj istrazi, istraživački tim je koristio biopolimer ksantan gumu u kombinaciji sa jonski provodljivim polimerom kako bi napravio zaštitni film za elektrodu baterije.
Interakcija između ova dva polimera dala je glatki zaštitni sloj na površini elektrode, efikasno je štiteći od fizičkih uticaja i hemijskih zagađivača. Štaviše, ovaj zaštitni film je bio bogat funkcionalnim grupama kiseonika, koje su imale ključnu ulogu u omogućavanju ravnomerne nukleacije cinka, što je rezultiralo efikasnim taloženjem cinka na površini elektrode.
Shodno tome, formiranje kristala nalik grančicama na površini cinka je značajno ublaženo, a film je pokazao izuzetnu stabilnost čak i nakon 200 dana ponovnog punjenja i pražnjenja.
Profesor Čangšin Džo je izjavio: „Nadam se da će ovo istraživanje doprineti unapređenju ESS tehnologije za održivu proizvodnju zelene energije.“
