叶绿素，血液和维生素B12都基于卟啉分子。但是卟啉也可以用作电极材料，它可以加速可充电电池的充电过程。在“ Angewandte Chemie国际版 ”期刊中，来自KIT的研究人员现在展示了可以标志着高性能储能和超级电容器时代开始的新材料系统。
目前，最广泛使用的电池技术基于锂离子。没有其他用于电能的可充电存储装置具有相当的应用特性。因此，锂离子电池目前对于诸如膝上型电脑，智能电话或照相机之类的设备是必不可少的，即使需要诸如快速充电之类的改进特性。然而，许多改善实验室锂离子电池性能的材料都不具备可持续性，因为它们稀有，昂贵，有毒或对环境有害。理想情况下，高性能储能材料将基于可再生资源。
由KIT创立和组织的Helmholtz Institute Ulm的Maximilian Fichtner教授领导的跨学科研究小组和KIT纳米技术研究所的Mario Ruben教授现在推出了一种新的储能材料，可以快速，可逆地包含锂离子。为此目的，将官能团添加到有机铜卟啉分子中，当电池单元第一次充电时，该分子产生材料的结构和导电交联。这在实验室测试中显着稳定了电极的结构，并允许数千次充电 - 放电循环。
使用这种材料，在实验室中测量130-170毫安时/克(mAh / g)的储存容量 - 中压为3伏 - 并且充电 - 放电时间仅为1分钟。目前的实验表明，存储容量可以再增加100mAh / g，并且存储系统不仅可以使用锂，而且可以使用更丰富的钠。
“卟啉在自然界中经常发生，是人体和动物血液色素(血红蛋白)和维生素B12的基本成分，”Fichtner解释说。这些材料的技术变体已经在使用中，例如用于激光打印机中的蓝色墨粉或用于汽车涂料。通过将官能团与卟啉结合，科学家们首次成功地利用其在电化学电存储系统中的特定性质。“存储特性非常出色，因为这种材料具有电池的存储容量，但工作速度与超级电容器一样快，”Fichtner说。