ساخت باتری از جلیقه های ضد گلوله!
باتری های ساخته شده از جلیقه های ضد گلوله بازیافتی پنج برابر انرژی بیشتری نسبت به باتری های رایج کنونی تولید می کنند و عمر ۱۰ ساله دارند.
به گزارش نقشه به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، یک بیانیه مطبوعاتی نشان داده است که محققان دانشگاه "میشیگان" به پیشرفت جدیدی در ساخت باتری های لیتیوم-گوگرد دست یافته اند که منجر به افزایش پنج برابری تراکم انرژی باتری ها شده است.
این روش جدید، جایگزین قوی تر و همینطور پایدارتری برای باتری های لیتیوم-یونی فراهم می آورد که به عملیات استخراج مضر کبالت متکی است و مقدار زیادی گاز کربن دی اکسید در طول تولید آن منتشر می شود.
دانشمندان از شبکه ای از نانوالیاف "آرامید"، بازیافت شده از کِولار که معمولا در ساخت جلیقه های ضد گلوله استفاده می شود، برای تثبیت واکنش شیمیایی بین آند لیتیوم و کاتد گوگرد در باتری خود استفاده کردند.
آنها روش جدید خویش را در مقاله ای که در مجله Nature Communications انتشار یافته است، تشریح کردند.
دانشمندان می گویند این باتری علاوه بر ظرفیت کلی بهبود یافته، بیشتر از ۱۰۰۰ چرخه شارژ دارد. آنها تخمین می زنند که عمر این باتری در صورت نصب در یک وسیله نقلیه الکتریکی ۱۰ سال خواهد بود.
"نیکلاس کوتوف" سرپرست این پروژه در اطلاعیه ای اظهار داشت: تعدادی گزارش وجود دارد که ادعا می کنند چند صد چرخه برای باتری های لیتیوم-گوگرد وجود دارد، اما این امر با سایر پارامترها نظیر ظرفیت، نرخ شارژ، انعطاف پذیری و ایمنی به دست می آید.
وی ادامه داد: چالشی که امروزه وجود دارد، ساخت این باتری است بگونه ای است که نرخ تعداد شارژ آنرا از ۱۰ چرخه قبلی به صدها چرخه افزایش داد و چندین مورد دیگر همچون هزینه ساخت آنرا کم کرد.
محققان با استفاده از یک غشای "آرامید" توانستند از تشکیل لیتیوم-گوگرد که بعنوان پلی سولفید هم شناخته می شود و ظرفیت کلی باتری را می کاهد، در باتری جلوگیری نمایند. در عین حال، این غشاء به یون های لیتیوم اجازه می دهد تا از لیتیوم به سمت گوگرد بروند و بازگردند.
محققان دانشگاه "میشیگان" همینطور خاطرنشان می کنند که این باتری ها را میتوان با بازیافت جلیقه های ضد گلوله و سایر محصولات ساخته شده از کِولار تولید کرد.
همینطور بدست آوردن گوگرد بسیار ساده تر از کبالت است که برای ساخت باتری های لیتیوم-یون نیاز است، به این مفهوم که باتری های لیتیوم-گوگرد را میتوان به روشی اخلاقی تر و پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست تولید کرد.
پروفسور "کوتوف" یک درخواست ثبت اختراع برای غشای آرامید به ثبت رسانده است و حتی می خواهد شرکتی برای بازاریابی این تکنولوژی جدید تأسیس کند. او توضیح داد که طراحی این باتری، "تقریبا بی نقص" است و از نظر ظرفیت و کارایی به محدودیت های نظری غلبه کرده است.
به نقل از ایشان، دستیابی به سطوح جدید و خواص مواد چندگانه چیزی است که حالا برای باتری های خودرو های برقی مورد نیاز است. این کمی شبیه به رشته ژیمناستیک در بازی های المپیک است، جایی که شما باید در همه چیز همچون پایداری کامل باشید.
وی ادامه داد: مهندسی این باتری ها دو مقیاس مولکولی و نانویی را ادغام کرده است. ما برای نخستین بار موفق به توسعه رویکرد یکپارچه ای شده ایم که ما را قادر ساخت تا به چالش های کلی باتری های لیتیوم-گوگرد غلبه نماییم.
"کوتوف" ظرفیت و کارایی نمونه اولیه این باتری جدید را «تقریباً عالی» توصیف کرد، چونکه به محدودیت های نظری برای این نوع فناوری غلبه کرده است.
برای توضیح سایر مزایای باتری های لیتیوم-گوگردی میتوان به این نکته اشاره نمود که این باتری ها قادر به تحمل دمای شدید -هم گرم و هم سرد- هستند. این باتری ها همینطور از باتری های لیتیوم-یونی پایدارتر هستند و از راه بازیافت جلیقه های ضد گلوله میتوان الیاف آرامید مورد نیاز غشای آنرا به دست آورد و دریافت گوگرد آسان تر از کبالت کمیاب و مورد استفاده در باتری های لیتیوم-یونی است.
منبع: نقشه
این مطلب Go Map را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط در نقشه
نظرات بینندگان نقشه در مورد این مطلب