محققان باتری های روی بازیافتی را با پوسته خرچنگ می سازند – شما آنلاین


محققان باتری های روی بازیافتی را با پوسته خرچنگ می سازند
محققان باتری های روی بازیافتی را با پوسته خرچنگ می سازند

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، باتری های لیتیومی نقش مهمی در ذخیره سازی انرژی های تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ ایفا می کنند، اما تولید آنها بسیار گران است و خطر آتش سوزی را به همراه دارد. باتری های مبتنی بر روی یکی از جایگزین های مقرون به صرفه تر و ایمن تر هستند و یک مطالعه جدید نشان می دهد که پوسته خرچنگ […]

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، باتری های لیتیومی نقش مهمی در ذخیره سازی انرژی های تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ ایفا می کنند، اما تولید آنها بسیار گران است و خطر آتش سوزی را به همراه دارد. باتری‌های مبتنی بر روی یکی از جایگزین‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر و ایمن‌تر هستند و یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که پوسته خرچنگ آن‌ها را پایدارتر می‌کند.
انتظار می‌رود که تقاضا برای ذخیره‌سازی انرژی در ماه‌های آینده افزایش یابد، زیرا برای حمل و نقل بیشتر به انرژی‌های تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی متکی هستیم. در حالی که باتری های لیتیوم یونی که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند برای ما خوب هستند، جایگزین های دیگری نیز وجود دارند که طول عمر بیشتری دارند.
استخراج لیتیوم گران است و با هزینه های زیست محیطی همراه است و باتری هایی که از آن استفاده می کنند برای بازیافت مناسب نیستند.
لیانگ بینگ هو، مدیر مرکز نوآوری مواد دانشگاه مریلند، گفت: “تعداد زیادی باتری در حال تولید و استفاده است که پتانسیل ایجاد مشکلات زیست محیطی را افزایش می دهد. به عنوان مثال، جداکننده های پلی پروپیلن و پلی کربنات که به طور گسترده در باتری های لیتیوم یون استفاده می شود. صدها یا هزاران سال طول می کشد تا تخریب و محیط زیست آلوده شود. روی در پوسته زمین بیشتر از لیتیوم است. “به طور کلی، باتری های روی ارزان تر و ایمن تر هستند.”
با این حال، مانع اصلی در این زمینه عمر کوتاه باتری های مبتنی بر روی است و دانشمندان تاکید زیادی بر توسعه یک نسخه قابل شارژ قابل اطمینان دارند. یک راه حل منحصر به فرد برای حل مشکل شارژ مجدد پایدار استفاده شده است.
باتری های روی یون هایی را می فرستند که بین آند روی و کاتد در محلول الکترولیت به عقب و جلو حرکت می کنند. محلول الکترولیت معمول در باتری های لیتیومی حاوی مواد شیمیایی قابل اشتعال و خورنده است، اما محققان یک الکترولیت ژل را برای استفاده با آند روی ساخته شده از ماده طبیعی به نام کیتوزان ساخته اند.
کیتوزان محصولی است که از کیتین به دست می آید. منابع زیادی از کیتین، از جمله دیواره سلولی قارچ، اسکلت بیرونی سخت پوستان و ماهی مرکب وجود دارد. فراوان ترین منبع کیتوزان اسکلت بیرونی سخت پوستان از جمله میگو و خرچنگ است که به راحتی از غذاهای دریایی به دست می آیند.
باتری های روی با استفاده از الکترولیت جدید خود عملکرد استثنایی دارند و از تشکیل و رشد شاخک هایی که می توانند در عملکرد باتری اختلال ایجاد کنند، جلوگیری شده است. راندمان ۹۹.۷ درصد در ۱۰۰۰ بار استفاده از دیگر مزایای این باتری است.
به دلیل طراحی سازگار با محیط زیست، حدود دو سوم این باتری توسط میکروب ها تجزیه می شود، در حالی که الکترولیت کیتوزان را می توان در عرض پنج ماه به طور کامل تجزیه کرد و روی باقی مانده را می توان بازیافت کرد.