Baterie z přírodních materiálů by mohly nahradit běžné lithium-iontové baterie

26. 9. 2025

Výzkumná skupina na College of Arts and Sciences strávila posledních 15 let posunem směrem k přírodním produktům pro konstrukci udržitelných a rozložitelných plastových materiálů. Lutkenhaus, proděkanka pro výzkum na College of Engineering, používá organické materiály k návrhu lepší baterie. Navrhla spolupráci při kombinaci polymerů společnosti Wooley z přírodních zdrojů se svými odbornými znalostmi v oblasti baterií.

Baterie vyrobená z vitamínu B2 a aminokyselin

Nový materiál je vyroben ze dvou klíčových složek nalezených v přírodě: riboflavinu, známého také jako vitamín B2, a kyseliny L-glutamové, aminokyseliny, která pomáhá budovat bílkoviny v těle.

Tento materiál je výjimečný tím, že je redoxně aktivní, což znamená, že může získávat a ztrácet elektrony. Takto baterie ukládají a uvolňují energii. V tomto případě riboflavin zpracovává energii, zatímco polypeptid poskytuje strukturu a pomáhá materiálu přirozeně se rozkládat.

Na rozdíl od konvenčních lithium-iontových baterií, které se spoléhají na kovy a petrochemikálie, je tento nový materiál získáván výhradně z obnovitelných biologických zdrojů. Je navržen tak, aby se bezpečně degradoval při vystavení vodě nebo enzymům, což z něj činí slibné řešení pro snížení plýtvání bateriemi, zejména v případech, kdy baterie nejsou správně recyklovány.

Při laboratorních testech materiál prokázal svou vhodnost jako anoda, část baterie, která ukládá elektrony. Důležité je, že se také ukázalo, že materiál není toxický pro fibroblastové buňky, což je typ buněk nacházejících se v pojivové tkáni.

Směrem k cirkulární budoucnosti pro konstrukci baterií

Výzkumníci tvrdí, že tento druh designu je klíčem k vybudování udržitelnější budoucnosti. Místo toho, aby vytvářeli materiály, které vydrží věčně a stanou se odpadem, navrhují je tak, aby byly součástí oběhového hospodářství, kde se materiály znovu používají, recyklují nebo bezpečně vracejí do přírody.

Prozatím se tým zaměřuje na zlepšení výkonu materiálu a hledání způsobů, jak jej učinit cenově dostupnějším. V současné době je chemický proces používaný k výrobě materiálu příliš drahý pro komerční použití.

Zdroj v angličtině: ZDE