به گزارش «اخبار خودرو»،پس از سالها مطالعه، گروهی از دانشمندان دانشگاه تگزاس A&M باتری با الکترودهای مبتنی بر آب و بدون فلز ساختهاند که بهنظر میرسد نتایج بسیار خوبی دارد. عملکرد این نوع باتری شبیه بهباتریهای لیتیوم-یونی است. این باتریها شامل یک کاتد با بار منفی و یک آند با بار مثبت و همچنین یک الکترولیت هستند. با این حال، الکترودها از پلیمرهای مبتنی بر آب ساخته شدهاند و الکترولیت چیزی نیست جز آب با نمکهای آلی محلول. این الکترولیت طوری طراحی شده است که به یونها (ذرات حامل بار) اجازه میدهد تا از یک طرف سلول بهطرف دیگر عبور کنند و همچنین کلید ذخیره انرژی از طریق تعامل آن با الکترودهاست. جودی لوتکنهاوس، استاد مهندسی شیمی و یکی از نویسندگان این مقاله که دو هفته پیش در «Nature Materials» منتشر شد، گفت: «اگر یک الکترود در طول چرخه شارژ بیش از حد منبسط شود، نمیتواند الکترونها را بهطور موثر هدایت کند. این منجر به از دست دادن عملکرد میشود. این یک عامل کلیدی است و من فکر میکنم ظرفیت ذخیره انرژی این باتری بسته بهباتری انتخابی میتواند صددرصد متفاوت باشد.»
بنابراین پلیمرهای مورد استفاده برای الکترودها عملکرد ذخیره انرژی دارند که هنوز بهطور کامل شناخته نشده است. واکنش آنها در یک محیط آبی پیچیده است و بهدلیل انتقال همزمان الکترونها، یونها و مولکولهای آب، رمزگشایی آن دشوار است.
البته باتری آبی نیز مزایای زیادی دارد. از جمله اینکه کاملا غیر قابل اشتعال است. همچنین نیازی بهفلزات کمیاب مانند لیتیوم یا کبالت ندارد و بنابراین ساخت آن نیز نسبتا آسان است. لوتکنهاوس افزود: «کمبود مواد مورد نیاز برای تولید باتری سبب افزایش قیمت آن میشود. اما اگر بتوانیم جایگزینهایی پیدا کنیم، عرضه و تقاضا را تثبیت خواهیم کرد. علاوهبر این، باتریهای آبی را میتوان بهراحتی در ایالاتمتحده تولید کرد؛ زیرا مواداولیه آن بهطور کامل در دسترس است.»
دکتر دانیل تابور، یکی از نویسندگان این تحقیق گفت: «مطالعات ما درمورد فناوری ذخیره انرژی گام مهمی بهسوی باتریهای بدون لیتیوم است. علاوهبر این، ما بهتر میدانیم که چهچیزی درسطح مولکولی سبب میشود برخی الکترودهای باتری عملکرد بهتری نسبت بهسایرین داشته باشند. نشانه روشنی از اینکه در طراحی متریال باید بهدنبال چه چیزی باشید.»
روند روبهرشد تولید خودروهای برقی در آمریکا سبب افزایش وابستگی بهماده لیتیوم بهعنوان اصلیترین عضو تولید باتری شده است. از این رو شرکتها و استارتآپهای بسیاری در آمریکا بهدنبال راهی برای جایگزینی این ماده هستند که عمدتا در کشورهای دیگر از جمله چین یافت میشود. از این رو روی تولید باتری با مواد قابل دسترس مطالعات بسیاری شده است. تولید باتری مبتنی بر آب از جمله دستاوردهای مهمی است که میتواند صنعتخودرو برقی را متحول کند.
کد خبر: 244293
تاریخ انتشار: ۴ اردیبهشت ۱۴۰۲ - ۰۹:۲۸
- خبرنگار: فرشید سلگی
- چاپ
پس از سالها مطالعه، گروهی از دانشمندان دانشگاه تگزاس A&M باتری با الکترودهای مبتنی بر آب و بدون فلز ساختهاند که بهنظر میرسد نتایج بسیار خوبی دارد.