Wissenschaftler des Centre for Nano and Soft Matter Sciences in Zusammenarbeit mit der Christ University in Bengaluru haben zwei neue Koordinationspolymere, Zn(DAB) und Cd(DAB), entwickelt. Diese Materialien zeigen hervorragende Leistung sowohl in der Energiespeicherung als auch bei der Produktion von grünem Wasserstoff und bieten neue Wege für saubere Energieanwendungen.

Zn(DAB) und Cd(DAB) werden aus Zink- bzw. Cadmium-Ionen und dem organischen Molekül 3,3′-Diaminobenzidin zusammengesetzt und bilden robuste Schichtstrukturen. Diese Koordinationspolymere können durch einen einfachen Prozess bei Raumtemperatur synthetisiert werden, ohne komplexe Geräte oder hohe Temperaturen, was sie für die Massenproduktion geeignet macht.

In Labortests zeigten diese Koordinationspolymere eine außergewöhnliche Energiespeicherkapazität. In einer Standard-Dreielektroden-Konfiguration erreichte Zn(DAB) eine spezifische Kapazität von 2091,4 F g⁻¹, Cd(DAB) von 1341,6 F g⁻¹. Unter Bedingungen, die asymmetrischen Superkondensatoren näherkommen und somit praxisnäher sind, behielt Zn(DAB) 785,3 F g⁻¹ und Cd(DAB) 428,5 F g⁻¹ bei. Nach 5000 Lade-Entlade-Zyklen behielt das Material den größten Teil seiner Kapazität, was seine Haltbarkeit belegt.

Darüber hinaus sind diese Koordinationspolymere auch wettbewerbsfähig in der elektrokatalytischen Wasserspaltung zur Wasserstofferzeugung. Die Überspannung beträgt 263 mV für Zn(DAB) und 209 mV für Cd(DAB), was mit den derzeit besten Materialien vergleichbar ist und das Potenzial hat, die Produktionskosten für grünen Wasserstoff zu senken.

Diese duale Funktionalität – sowohl Energiespeicherung als auch Wasserstoffproduktion – macht Zn(DAB) und Cd(DAB) im Bereich der sauberen Energie besonders interessant. Die Forschung wurde von Samika Anand, Abhishek Kumar, Dr. C. V. Yelamaggad und Dr. Sunaja Devi K. R. durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in den Fachzeitschriften ACS Omega und Catalysis Science and Technology veröffentlicht.