ساخت باتری‌های سازگار با محیط زیست به کمک یک مولکول

اعتمادآنلاین| پژوهشگران "دانشگاه فناوری چالمرز"(Chalmers University of Technology) سوئد، مفهوم جدیدی برای ابداع باتری‌های سازگار با محیط زیست ارائه داده‌اند که تراکم انرژی آن نسبت به انواع پیشین، دو برابر بیشتر است.

این باتری جدید، از مواد فراوانی ساخته می‌شوند که می‌توانند به کاهش هزینه و اثرات محیطی منجر شوند. این ایده می‌تواند کاربردهای گوناگونی از جمله ذخیره انرژی خورشیدی و بادی در مقیاس بزرگتر داشته باشد.

شاید به کار بردن باتری‌های آلومینیومی بتواند مزایای بسیاری از جمله تراکم بالای انرژی داشته باشد و امکان ساخت و بازیافت ساده باتری را فراهم کند. پژوهشگران باور دارند که مفهوم جدید آنها می‌تواند هزینه تولید کمتری در مقایسه با باتری‌های لیتیوم- یونی داشته باشد.

"پاتریک جوهانسون"(Patrik Johansson)، استاد بخش فیزیک دانشگاه فناوری چالمرز گفت: هزینه تهیه مواد مورد نیاز و اثرات محیطی این باتری جدید، بسیار کمتر از مقداری است که باتری‌های کنونی به همراه دارند؛ در نتیجه آنها را به گزینه‌های مناسبی برای استفاده در مقیاس بزرگ از جمله سلول‌های خورشیدی یا ذخیره انرژی باد تبدیل می‌کند. اگر باتری‌ها با مفهومی که ما ارائه داده‌ایم ساخته شوند، تراکم انرژی آنها در مقایسه با باتری‌های کنونی، دو برابر خواهد بود.

در باتری‌های آلومینیومی که پیش از این طراحی شده بودند، از آلومینیوم به عنوان آند و از گرافیت به عنوان کاتد استفاده می‌شود اما انرژی حاصل از گرافیت، آنقدر کافی نیست که به سلول‌های باتری امکان دهد عملکرد مفیدی داشته باشند.

گروه پژوهشی دانشگاه چالمرز به سرپرستی "رابرت دومینکو"(Robert Dominko)، پژوهشگر این دانشگاه، به جای استفاده از گرافیت، از یک کاتد آلی نانوساختاربندی شده استفاده کردند که از یک مولکول مبتنی بر کربن موسوم به "آنتراکوئینون"(Anthraquinone) تشکیل شده است. مزیت به کار بردن این مولکول آلی در ماده کاتد، این است که امکان ذخیره حامل بار مثبت را فراهم می‌کند و تراکم انرژی را در باتری افزایش می‌دهد.

"نیکلاس لیندال"(Niklas Lindahl)، پژوهشگر دانشگاه چالمرز گفت: از آنجا که ماده کاتد، امکان استفاده از حامل بار مناسب‌تری را فراهم می‌کند، باتری‌ها می‌توانند بهتر از کاربرد آلومینیوم بهره‌مند شوند.

باتری‌های آلومینیومی در حال حاضر، از نظر تجاری در دسترس نیستند و حتی در دنیای پژوهش نیز نسبتا جدید محسوب می‌شوند. پژوهشگران قصد دارند به این سوال پاسخ هند که آیا باتری‌های آلومینیومی می‌توانند نهایتا جایگزین باتری‌های لیتیوم- یونی شوند یا خیر.

این پژوهش، در مجله "Energy Storage Materials" به چاپ رسید.

منبع: ایسنا