ساخت یک باتری جدید مبتنی بر آب بدون فلز
شاه بلاگ: به گزارش شاه بلاگ، یک باتری جدید مبتنی بر آب می تواند به کاهش وابستگی به لیتیوم برای ذخیره انرژی کمک نماید و نقطه پایانی برای آتش گرفتن باتری ها باشد.
به گزارش شاه بلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، محققان دانشگاه تگزاس A&M در ایالات متحده درحال بررسی الکترودهای مبتنی بر آب و بدون فلز برای ساخت باتری هستند که می توانند روزی برای طیف وسیعی از کاربردها به جای باتری های لیتیوم یونی رایج امروزی مورد استفاده قرار بگیرند.
باتری های لیتیوم یونی هسته اصلی حمل و نقل الکتریکی در کشورهای متعهد به کاهش انتشار کربن در سرتاسر جهان هستند. در حالیکه ایالات متحده برنامه های بلندپروازانه ای برای تغییر صنعت حمل و نقل دارد، اما به خوبی از نقصهای خود در این حوزه آگاه است.
اجزای حیاتی باتری های لیتیوم یونی مانند لیتیوم و کبالت عموما در ایالات متحده وارداتی هستند و در صورت تشدید تنش های ژئوپلیتیکی، کل این بخش در معرض خطر جدی قرار می گیرد. محققان دانشگاه A&M تگزاس یکی از گروه هایی هستند که توسط وزارت انرژی و بنیاد ملی علوم ایالات متحده حمایت می شوند و به دنبال جایگزین هایی برای باتری های لیتیوم یونی هستند.
باتری های بدون فلز و مبتنی بر آب
جودی لوتکنهاوس(Jodie Lutkenhaus) و دانیل تابور(Daniel Tabor)، استاد و استادیار مهندسی شیمی در این دانشگاه چند سالی است که در مورد باتری های مبتنی بر آب تحقیق می کنند. به نقل از محققان، این باتری ها مانند باتری های معمولی از یک کاتد، آند و یک الکترولیت تشکیل شده اند.
با این وجود تفاوت آنها در اینست که الکترودها به جای فلزات از پلیمر ساخته شده اند و الکترولیت مورد استفاده در آنها مخلوط آب با نمک های آلی است. چنین ترکیبی آتش نمی گیرد و الکترولیت مبتنی بر آب کلید هدایت یون ها و ذخیره انرژی است.
محققان دریافته اند که پلیمرهای رادیکال غیر مزدوج فعال ردوکس(redox-active، non-conjugated radical polymers)، مواد ایده آلی برای ساخت این الکترودها هستند چونکه دارای ولتاژ تخلیه بالایی هستند. بسته به ماده مورد استفاده، تفاوت در ظرفیت ذخیره انرژی می تواند تا ۱۰۰۰ درصد باشد.
در اطلاعیه ای مطبوعاتی آمده است که گروه تحقیقاتی برای یافته های خود بر شبیه سازی و تحلیل محاسباتی متکی بوده اند و درکی در مورد ساختارها و دینامیک در مقیاس مولکولی میکروسکوپی به دست آورده اند.
در بعضی از آزمایش های انجام شده، محققان همینطور توانستند به صورت ماکروسکوپی مشاهده کنند که آیا کاتد در ارتباط با نمک های خاصی در الکترولیت بهتر عمل می کند یا خیر. آنها این کار را با اندازه گیری غلظت نمک و آب انجام دادند.
آنها قصد دارند در آینده شبیه سازی های بیشتری را برای درک بهتر نظریه پشت باتری های آبی انجام دهند که در نهایت بتوان از مواد بهتری برای طراحی آنها بهره برد.
محققان مقاله ی خویش را در مجله ی Nature Materials منتشر نمودند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب