Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
A xantángumi az élelmiszeriparban és a kozmetikában is fontos szerepet tölt be. Koreai kutatók viszont egy egész más területen szeretnék a legjobbat kihozni belőle: az akkumulátorelektródákat tennék tartósabbá vele.
A xantángumi egy természetes poliszacharid, amelyet egy baktériumfaj állít elő a cukor erjesztése során. Vízben nagyon jól oldódó, fehér színű por, amelyik zselésít, sűrít, ráadásul nem érzékeny a hőre. Az ételadalékok királyának is nevezik, az élelmiszeripar igen nagy mennyiségben használja. A kozmetikumoknál is fontos szerephez jut: hidratálóként és emulgálószerként alkalmazzák.
Lehet, hogy éppen az a sokoldalúság keltette fel a dél-koreai Pohang Egyetem kutatóinak figyelmét, és úgy gondolták az akkumulátoroknál is megpróbálják a legtöbbet kihozni ebből az anyagból. Ebben az esetben ez azt jelenti, hogy védőpajzsot készítenének belőle az akkumulátorelektródák számára.
Bár a lítium-ion akkumulátorok alapvető jelentőségűek az energiatároló rendszerekben, tagadhatatlanul drágák, és a lítium kimerülése is problémaként merülhet fel. A lítium egyik ígéretes alternatívája a cink, amely nagy mennyiségben található a Földön. A cink-ion akkumulátorok nagy mennyiségű energiát képesek tárolni és kevésbé tűveszélyesek, mint a lítium-ion akkuk, azonban van egy nagy hátrányuk. Az ismételt töltési és kisütési ciklusok egyenetlen gócképződéshez, gallyszerű kristályok kialakulásához vezetnek a cink felületén, és ez csökkenti az akkumulátor élettartamát.
És itt lépne be a képbe a xantángumi. A kutatók biopolimer xantángumit kombináltak ionosan vezető polimerrel, így alakítva ki egy védőfóliát az akkumulátor elektródáján. Ez a réteg hatékonyan védte az elektródát a fizikai hatásoktól és a kémiai szennyeződésektől.
Emellett ez a védőfólia oxigénfunkciós csoportokban is gazdag, ami elősegíti a cink egyenletes gócképződését. Ennek következtében a gallyszerű kristályok kialakulása jelentősen mérséklődött a cink felületén, a fólia erős stabilitást mutatott még 200 napos ismételt töltés és kisütés után is – derül ki az Energy Storage Materials folyóiratban ismertett kutatásból.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
