У повсякденному житті нас оточує чимало пристроїв, що вимагають електроенергії – батарейок або акумуляторів. Сучасні технології дозволяють робити їх досить компактними та потужними одночасно. Але є головна проблема – токсичність їхніх хімічних складників. Лише невелика кількість батарейок піддається переробці, а в Україні – взагалі під питанням.

Учені розробили прототип екологічно безпечної батарейки. Її основу складають органічні сполуки із високою здатністю до окисно-відновних реакцій. Їх “причепили” до поліпептидного ланцюга. Вони здатні виступати в якості донорів та акцепторів електронів, розряджаючи та заряджаючи елемент живлення. Генерована напруга становить 2.7В (типові літій-йоні акумулятори – 3.7В). Досягнута ємкість становить 37.8 мА * годин / грам (теоретичне максимальне значення 44.5). Щоправда, вона стрімко спадала – становила лише 7.5 мА*год/г після 250 циклів перезарядок. Для порівняння літій-йонні акумулятори мають більше 50 мА * годин / грам.

Сполуки не містять атомів металів та можуть бути підданими розщепленню-руйнуванню під дією кислот в разі потреби. Компоненти батарейок, а також продукти їхнього розщеплення були протестовані на токсичність. Небезпеку для клітин становить лише один з двох ключових компонентів. Автори зазначають, що подальшим напрямком роботи буде запобігання розчиненню поліпептидів та збільшення загальної міцності конструкції.

Джерело: Nguyen TP, Easley AD, Kang N, Khan S, Lim SM, Rezenom YH, Wang S, Tran DK, Fan J, Letteri RA, He X, Su L, Yu CH, Lutkenhaus JL, Wooley KL. Polypeptide organic radical batteries. Nature. 2021 May;593(7857):61-66. doi: 10.1038/s41586-021-03399-1