باتری پروتونی در 100 ثانیه شارژ می گردد - پیامک خنده

به گزارش خبرنگاران به نقل از نیواطلس، بیشتر باتری ها، مانند باتری های لیتیوم-یون فعلی، با فلزاتی ساخته میشوند که احتیاج به استخراج و پالایش دارند که این موضوع آسیب های زیست محیطی زیادی به همراه دارد. همچنین استفاده ایمن از آنها هم یکی از مسائل موجود است.

بنابراین، محققان در این مطالعه جدید اقدام به فراوری باتری های آلی نمودهاند. یعنی از عناصری استفاده نموده اند که به راحتی در طبیعت یافت می گردد. در این مورد هم ماده اصلی، گروهی از ترکیبات آلی به نام کینون ها (quinone) است. این عناصر اغلب از طریق باکتری ها و گیاهان در فرآیندهایی مثل فتوسنتز و تنفس سلولی مورد استفاده قرار می گیرند.

برای طراحی این باتری جدید، الکترودها از پلیمرهای جامد کینون های خاصی ساخته شدهاند. این کینون ها در محلول اسیدی و آبی غوطه ور میشوند که به عنوان الکترولیت عمل می نمایند و به الکترون ها اجازه می دهند تا با حرکات رفت و برگشت، شبیه جایگاه راحتی، بین کاتد و آند حرکت نمایند. این همان مکانیسم اصلی باتری های لیتیوم-یون است، اما در این طراحی، یون های هیدروژن از یک سو به سوی دیگر حرکات رفت و برگشت دارند. از آنجا که این یون ها فقط حاوی پروتون هستند، از این سیستم به عنوان باتری پروتونی نام برده می گردد.

البته شما نمی توانید با این باتری، برای اتومبیل یا حتی تلفن خود انرژی لازم را فراهم کنید. این باتری فقط یک باتری سلولی و شبیه یک دکمه کوچک است و با ظرفیت 60 میلی آمپر ساعت، بر اساس استانداردهای موجود بسیار کوچک است.

با این حال، این باتری پروتونیِ نمونه مزیت های خود را دارد. این باتری علاوه بر ارگانیک بودن، به سرعت هم شارژ می گردد و فقط در 100 ثانیه به ظرفیت کامل میرسد. آزمایش ها نشان داده است که این باتری ضمن حفظ ظرفیت بیشتر، می تواند 500 بار چرخه شارژ را تحمل کند. این گروه پژوهشی می گوید که محلول الکترولیت بی خطرتر از سایر محلول هاست و منفجر نمی گردد و آتش نمی گیرد. دست آخر اینکه این باتری می تواند در دماهای بسیار کم کار کند.

کریستین استریتزل، نویسنده اصلی این مقاله می گوید: من اطمینان دارم که بسیاری از مردم می دانند که عملکرد باتری های استاندارد در دماهای پایین کاهش می یابد. ما کاری نموده ایم که این باتری پروتونی آلی، ویژگی هایی از قبیل ظرفیت را تا دمای حداقل منفی 24 درجه سانتیگراد حفظ میکند.

این گروه پژوهشی می گوید که این طرح نشانه خوبی از یک مدل مفهومی است و بهینه سازی آن می تواند باعث افزایش ولتاژ و ظرفیت گردد. همچنین استفاده از کینون های دیگر هم می تواند یاری نماینده باشد.

استریتزل می گوید: هنوز راه زیادی برای توسعه این باتری به عنوان یک کالای خانگی باقی مانده است. با این حال، باتری پروتونی که ما فراوری نموده ایم یک گام عظیم برای فراوری باتری های ارگانیک پایدار در آینده است.

• افزایش چشمگیر ظرفیت باتری با راهکاری جدید