باتری جدیدی که هیچ صدمه ای در آن تاثیر ندارد
به گزارش کوتاه کننده لینک، خراسان رضوی دانشمندان باتری جدید و مقاومی ساخته اند که امکان دارد روزی جایگزین باتری های لیتیوم-یونی مورد استفاده در تلفن ها و خودرو های برقی شود.
برعکس باتری های لیتیوم که در صورت لطمه دیدن ممکنست آتش بگیرند یا منفجر شوند، این باتری جدید زینک-هوا حتی بعد از سوراخ شدن، سوزاندن یا غوطه وری در آب نیز به کار خود ادامه می دهد.
این تحقیق به رهبری نوئه آرخونا و همکارانش در مرکز تحقیقات مواد پیشرفته (CIMAV) در چی واوا، مکزیک انجام شده است و نشان میدهد که باتری های ایمن تر، مقرون بصرفه تر و دوستدار محیط زیست ممکنست به زودی به واقعیت تبدیل شوند.
امروزه باتری های لیتیوم-یونی فناوری را تحت سلطه خود گرفتند و همه چیز از گوشیهای هوشمند تا خودرو های برقی را تامین می کنند اما این باتری ها مشکل بزرگی دارند، الکترولیت های مایع آنها قابل اشتعال هستند و اگر باتری فشرده، سوراخ یا داغ شود، امکان دارد شعله ور شود.
آرخونا اظهار نمود: ما از باتری های لیتیوم-یونی به علت نگرانی های ایمنی گوناگون در مورد قابل اشتعال بودن الکترولیت هایی موجود در آن استفاده نمی نماییم.
این گروه پژوهشی بجای استفاده از لیتیوم، باتری فلز-هوا را توسعه دادند، سیستمی که با ترکیب فلز با اکسیژن موجود در هوا انرژی تولید می کند. این رویکرد نیاز به الکترولیت های مایع خطرناک را حذف می کند.
محققان، زینک را بعنوان ماده اصلی انتخاب کردند برای اینکه ایمن تر و فراوان تر از لیتیوم یا کبالت است. آنان برای کاهش بیشتر استفاده از فلز، ورق کربنی طراحی کردند که با اتم های منفرد نیکل بجای استفاده از تکه های بزرگ فلز پوشانده شده بود.
این گروه پژوهشی برای تایید طراحی خود در سطح اتمی، از منبع نور کانادایی (CLS) در دانشگاه ساسکاچوان استفاده کردند که یکی از روشن ترین منابع نور در جهان برای مطالعه مواد است.
نتایج آزمایش های آنان تایید نمود که اتم های نیکل بطور یکنواخت در سطح کربن توزیع شده اند. هنگامی که این ساختار با یک الکترولیت پلیمری شبیه ژل ترکیب شد، این ساختار اجازه داد تا باتری زینک-هوا بطور موثر بدون خطرات ایمنی عمل کند.
گروه پژوهشی باتری خودرا تحت شرایط شدید، کوبیدن یک میخ به آن، آتش زدن و غوطه ور کردن در آب آزمایش کرد و در تمامی این موارد، باتری به کار خود ادامه داد. همین طور در شرایط خیلی سرد یا گرم عملکرد خوبی داشت که آنرا برای کشورهایی با اقلیم های سخت ایده آل می کند.
آرخونا توضیح داد: در کانادا ما با مشکل بزرگی در شارژ باتری ها مانند خودرو های برقی در دماهای خیلی سرد مواجه هستیم اما فناوری ما چنین مشکلاتی ندارد.
محققان همین طور علاوه بر ایمنی و عملکرد به پایداری فکر و برنامه ریزی کردند تا نسخه های آینده را با مواد تجزیه پذیر بسازند که حتی بعد از دور انداختن آن، ضایعات باتری بتواند خاک را غنی کند. آنان همین طور درحال بررسی جایگزینی نیکل با آهن، فلزی رایج تر و دوستدار محیط زیست هستند.
سایت ساینس گزارش کرد، هرچند این باتری زینک-هوا هنوز نمونه اولیه به حساب می آید، آرخونا اعتقاد دارد که این فناوری، پیشرفتی در این راه خواهد بود. اگر می خواهیم باتری های خیلی ایمن داشته باشیم، باید آنها را با کاتالیزورهای تک اتمی طراحی نماییم که آینده ذخیره سازی انرژی است.
یافته های این تحقیق در نشریه «رابط های مواد کاربردی ای سی اس» (ACS Applied Materials Interfaces) انتشار یافته است.
این گروه پژوهشی برای تایید طراحی خود در سطح اتمی، از منبع نور کانادایی (CLS) در دانشگاه ساسکاچوان استفاده کردند که یکی از روشن ترین منابع نور در جهان برای مطالعه مواد است. هنگامی که این ساختار با یک الکترولیت پلیمری شبیه ژل ترکیب شد، این ساختار اجازه داد تا باتری زینک-هوا به طور موثر بدون خطرات ایمنی عمل کند.
منبع: gph.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان gph در مورد این مطلب