Vi er omgitt av batterier i våre daglige liv, fra alarmklokka om morgen til den elektriske tannbørsten om kvelden. Batterier spiller også en avgjørende rolle i det grønne skiftet av samfunnet vårt, og etterspørselen etter batterier er dermed forventet å øke kraftig framover. Samtidig er batteriproduksjon forbundet med en rekke miljøproblemer, særlig knyttet til gruvedrift etter råstoffer som litium, kobber, nikkel og kobolt. Dette er en aktuell problemstilling i Nord-Norge hvor mulige nye gruver skaper bekymring for miljøskader og arealkonflikt med eksisterende næringer.

Organiske radikaler har stort potensiale i miljøvennlig batteriteknologi, fordi de har evnen til å ta imot eller gi fra seg 1–2 elektroner gjennom en elektrokjemisk prosess, og dermed kan erstatte metaller i konvensjonelle batterier. Selv om organiske radikalbatterier enda er under utvikling forventes de å bli et bærekraftig og kostnadseffektivt alternativ til Li-ion-batteriet i framtiden. Institutt for kjemi ved UiT har utviklet nye organiske radikaler med høyere stabilitet, noe som er viktig for bruk i kommersielle batterier med lang levetid.

I dette undervisningsopplegget setter vi søkelys på utfordringene med dagens metall-baserte batteriteknologi, og tar elevene med til forskningsfronten av morgendagens organiske batterier.

Aktiviteten består av tre deler:

• Innføring i hva batterier er og hvorfor vi trenger utvikling av mer miljøvennlige batterier
• Praktisk del hvor elevene får lage et enkelt sink-kobber-batteri med matavfall som elektrolytt
• Demonstrasjon av en elektrokjemisk celle drevet av organiske radikaler, og presentasjon av hvordan kjemikere utvikler morgendagens organiske batterier.

Les mer om forskningen bak opplegget HER.

Opplegget berører følgende kompetansemål i kjemi 2:

• utforske redoksreaksjoner og bruke beregninger til å vurdere sammenhenger mellom masse, ladning, spenning og energi i elektrokjemiske reaksjoner