مهندسین ایرانی دانشگاه ایلینوی شیکاگو با غلبه بر محدودیت‌های پیشین، نخستین باتری لیتیوم- دی‌اکسیدکربن با قابلیت ۵۰۰ بار شارژ مجدد را ابداع کردند.
به گزارش پایگاه اینترنتی نیواطلس، جستجو برای مواد پیشرفته‌ای که بتواند فناوری باتری‌ها را به مرحله بعد ارتقاء دهد، دانشمندان را به مرحله الهام از ستون فقرات انسان و تبدیل اجزای اصلی به ساختارهای نانو زنجیره‌ای رسانده است. نمونه دیگری از این پیشرفت‌ها به عنصری مربوط می‌شود که ما این روزها به مقدار زیاد تولید می‌کنیم یعنی دی‌اکسیدکربن، دانشمندان با استفاده از این عنصر یک باتری با پتانسیل بالا ابداع کرده‌اند که قابلیت ۵۰۰ بار شارژ دوباره را دارد.
با توجه به چگالی انرژی هفت برابری این نوع از باتری‌ها نسبت به باتری‌های لیتیوم- یونی امروزی، دانشمندان میل قابل توجهی به ساخت باتری‌های لیتیوم- کربن‌دی‌اکسیدی دارند. به خصوص با توجه به این که پژوهش‌های پیشین در این باره نتایج امیدبخشی به همراه داشته است.
سال گذشته تیمی از مهندسان مکانیک دانشگاه MIT پیشگام نوع جدیدی از واکنش الکتروشیمیایی شدند که ولتاژ تخلیه را افزایش داد و در نتیجه آن دی‌اکسیدکربن را به یک کربنات جامد تبدیل کرد. با این وجود پژوهشگران به وجود یک نقص در طراحی این باتری اشاره کردند و آن هم این که تنها پس از ۱۰ چرخه شارژ از کار می‌افتاد.
حال تیمی از دانشگاه ایلینوی شیکاگو (UIC) ادعا می‌کنند که نخستین باتری لیتیوم- دی‌اکسیدکربن با قابلیت شارژ مجدد کامل را ابداع کرده اند. مشکل فنی که این پژوهشگران بر آن غلبه کرده‌اند بر محور گرایش این باتری‌ها به از کار افتادن سریع به دلیل تجمع کربن بر روی کاتالیزور در طول شارژ تمرکز دارد که تاکنون تلاش‌های مشابه را با شکست روبه رو کرده است.
علیرضا احمدی پریداری طراح اول و مولف ارشد این پروژه می‌گوید: «تجمع کربن نه تنها مواضع فعال کاتالیزور را مسدود کرده و مانع از انتشار دی اکسید کربن می‌شود، بلکه منجر به تجزیه الکترولیتی در یک موضع شارژ شده نیز می‌شود.»
محققان ایرانی دست اندرکار این طرح برای غلبه بر این مشکل، پوسته های نانوی دی سولفید مولیبدن را به کاتالیزور کاتد اضافه کرده و از نوع جدیدی از الکترولیت هیبریدی ساخته شده از مایع یونیزه شده و دی متیل سولفوکسید، استفاده کردند.
امین صالحی خوجین استادیار ایرانی الاصل مهندسی صنایع و مکانیک دانشگاه ایلینوی در این باره می‌گوید: «ترکیب خاص ما از مواد به ساخت نخستین باتری لیتیوم- دی‌اکسید کربن خنثی با بازده بیشتر و طول عمر بالاتر چرخه شارژ کمک می‌کند که امکان به کارگیری آن را در سامانه‌های پیشرفته ذخیره انرژی فراهم می‌کند.»
این پژوهش در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
منبع:ایرنا-
