طراحی باتری های سازگار با محیط زیست به كمك یك ماده آلی
پژوهشگران روسی در بررسی جدید خود، یک ماده آلی را معرفی کرده اند که می تواند به تولید باتری های پایدار و سازگار با محیط زیست کمک نماید.
به گزارش ایسنا و به نقل از نیوزسنترال، دانشمندان موسسه "اسکالتک" (Skoltech) روسیه در پژوهش جدید خود، یک ماده آلی را برای نسل جدید ابزارهای ذخیره انرژی معرفی کرده اند که ساختار آن از یک طراحی مولکولی پیروی می کند.
از آنجائیکه جهان امروز بیشتر به ابزارهای ذخیره انرژی متکی است، به کارگیری فناوری های باتری پایدار که با محیط زیست سازگار هستند، تجزیه آنها به آسانی صورت می گیرد، فقط به عناصر فراوان متکی هستند و کم هزینه اند؛ اهمیت زیادی دارد. باتری های آلی، گزینه های مطلوبی برای چنین اهدافی هستند. مواد آلی که انرژی زیادی را ذخیره می کنند، به سرعت شارژ می شوند، بادوام هستند و امکان تولید آنها در مقیاس بزرگ وجود دارد؛ هنوز توسعه نیافته اند.
پژوهشگران موسسه اسکالتک برای رفع این مشکل، از یک "پلیماید" (polyimide) ساده بهره برده اند که با گرم کردن تلفیقی از "aromatic dianhydride" و "meta-phenylenediamine" به دست می آید که هر دو به آسانی قابل دستیابی هستند. این ماده، خصوصیت های امیدوارکننده ای را در ابزارهای متعدد ذخیره انرژی همچون باتری های مبتنی بر لیتیوم، سدیم و پتاسیم نشان داده است.
انرژی این ماده جدید و خروجی قدرت آن در مقایسه با نمونه های پیشین، بالاتر است. این گروه پژوهشی با همکاری پژوهشگران "آکادمی علوم روسیه" (RAS)، دو دلیل را برای عملکرد بهتر این ماده جدید عرضه کرده اند؛ نخست اینکه این ماده جدید، ذرات کوچکتری دارد که به انتشار ساده تر حاملان بار کمک می نماید. دوم اینکه آرایش واحدهای "ایمید" (Imide) مجاور در پلیمر، امکان اتصال مطلوب یون های فلز را فراهم می آورد و به افزایش پتانسیل اکسایـش- کاهش می انجامد.
"رومن کاپایف" (Roman Kapaev)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: نکته جالب این پژوهش فقط بررسی یک ماده آلی دیگر نیست. آنچه ما پیشنهاد می نماییم، یک اصل جدید طراحی مولکولی برای پلیمایدهای باتری است. مدتهاست که دانشمندان به این ساختار توجهی نداشته اند و به جای آن از "para-phenylenediamine" و یا ساختارهای مشابه بهره برده اند. نتایج پژوهش ما، نکته خوبی را برای درک نحوه طراحی پلیمایدهای باتری در سطح مولکولی عرضه می دهند و شاید به عرضه مواد کاتدی با خصوصیت های بهتر بیانجامند.
این پژوهش، در مجله "ACS Applied Energy Materials" به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب