افزایش طول عمر باتری ها با افزودن یک لایه محافظ جدید
به گزارش مطب نما، محققان «دانشگاه فنی مونیخ» متد جدیدی را برای تقویت باتری ابداع نموده اند که می تواند طول عمر باتری های یون-روی آبی را تا چندین برابر افزایش دهد.
به گزارش مطب نما به نقل از ایسنا، انتقال به انرژی های تجدیدپذیر نیازمند روش های کارآمد برای ذخیره مقادیر زیادی برق است.
به نقل از تک اکسپلور، محققان «دانشگاه فنی مونیخ»(TUM) متد جدیدی ابداع نموده اند که می تواند طول عمر باتری های روی-یون آبی را تا چندین برابر افزایش دهد. ازاین رو به جای اینکه باتری ها فقط چند هزار چرخه دوام بیاورند، حالا می توانند چند صد هزار چرخه شارژ و دشارژ را تحمل کنند.
کلید این نوآوری، یک لایه محافظ ویژه برای آند فلز روی در باتری ها است. این لایه می تواند مشکلات پیشین را همچون رشد ساختارهای سوزن مانند فلز روی معروف به «دندریت روی» و واکنش های جانبی ناخواسته عامل تشکیل هیدروژن و خوردگی برطرف کند.
این گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور «رونالد فیشر»(Roland Fischer) استاد دانشکده علوم طبیعی دانشگاه فنی مونیخ، از یک ماده منحصربه فرد برای رسیدن به این هدف بهره برده اند. این ماده یک پلیمر آلی متخلخل به نام «TpBD-2F» است. این ماده یک لایه پایدار، بسیار نازک و بسیار منظم را روی آند فلز روی تشکیل می دهد که به یون های فلز روی کمک می نماید تا به صورت موثر در نانوکانال ها جریان داشته باشند و در عین حال، آب را از آند دور نگه دارند.
«دا لی»(Da Lei) دانشجوی مقطع دکتری و پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: باتری های روی-یون با این لایه محافظ جدید می توانند جایگزین باتری های لیتیوم-یون در کاربردهای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ مانند ترکیب با نیروگاه های خورشیدی یا بادی شوند. این باتری ها عمر طولانی تری دارند و ایمن تر هستند. همچنین، فلز روی هم ارزان تر و هم در دسترس تر از لیتیوم است.
باآنکه لیتیوم نخستین انتخاب برای وسایل نقلیه الکتریکی و دستگاههای قابل حمل است اما هزینه بالاتر و اثرات زیست محیطی آن سبب می شود که برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ، جذابیت کمتری داشته باشد.
فیشر اظهار داشت: این یک نتیجه پژوهشی دیدنی است. ما نشان دادیم که روش شیمیایی توسعه یافته توسط لی نه تنها کار می کند، بلکه قابلیت کنترل هم دارد. ما بعنوان پژوهشگر بنیادین، در درجه اول به اصول علمی جدید علاقه مندیم و یکی از آنها را در این پژوهش کشف کرده ایم. ما نمونه اولیه را به شکل سلول دکمه ای توسعه داده ایم. من دلیلی نمی بینم که یافته های ما به برنامه های بزرگ تر منتقل نشود. حالا، این بر عهده مهندسان است که ایده را بپذیرند و فرآیندهای تولید مناسب را توسعه دهند.
این پژوهش در مجله «Advanced Energy Materials» به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب