Synteza elektrod z udziałem bakterii

Francuzi opracowali metodę pozyskiwania hematytu z bakterii do tworzenia elektrod w technologii jonowo-litowej. Obecnie większość handlowych materiałów do produkcji elektrod litowo-jonowych wytwarza się stosując metodę ceramiczną, która wymaga długiego okresu ogrzewania w wysokich temperaturach (powyżej 400 °C).

Badacze z różnych francuskich ośrodków naukowych badali alternatywne metody pozyskiwania hematytu. Hematyt to minerał, który jest bardzo dobrym magazynem ładunku elektrycznego (1000mA/g), co sprawia, że świetnie nadaje się na materiał budulcowy elektrod. Nowym źródłem hematytu okazała się bakteria produkująca w błonach komórkowych oksyhydroksydazę żelaza (lepidokrokit) (y-FeOOH). Lepidokrokit pozyskany z bakterii można przekształcić w hematyt poprzez ogrzewanie w temperaturze 700 °C przez jedną godzinę. Przy okazji powstały hematyt zachowuje unikalny, porowaty kształt, określany jako „bakteriomorfotyczny".

Naukowcy porównali przewodnictwo hematytu pozyskanego ze struktur bakteryjnych z hematytem określanym jako „abiotyczny", czyli otrzymywanego bez użycia bakterii (nie posiadającym unikalnej struktury). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że po dziesięciu cyklach ładowania i rozładowywania w przypadku elektrod stworzonych na bazie „bakteryjnego" hematytu ładunek początkowy został zachowany w 91%. Inne elektrody zachowywały początkowy ładunek na poziomie 18 i 8%. Na tej podstawie wysunięto tezę, że lepsza wydajność elektrod bakteryjnych wynika z unikalnej struktury oraz ich porowatości. Odkrycie Francuzów daje doskonały punkt wyjścia do tworzenia bardzo wydajnych technologii wykorzystujących elektrody.

(pj)