استفاده از جلبک برای توسعه باتری‌های سبز و کارآمد

یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه بریستول و با همکاری امپریال کالج و دانشگاه کالج لندن از نانومواد ساخته شده از جلبک دریایی برای ایجاد یک جداکننده قوی باتری استفاده کردند.

کد خبر: ۱۰۳۶۶۹۲

چهارشنبه - ۲۰ مهر ۱۴۰۱ / October 12, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه بریستول و با همکاری امپریال کالج و دانشگاه کالج لندن از نانومواد ساخته شده از جلبک دریایی برای ایجاد یک جداکننده قوی باتری استفاده کردند که راه را برای ذخیره انرژی سبزتر و کارآمدتر هموار می‌کند.

باتری‌های فلزی سدیم (SMBs) یکی از امیدوارکننده‌ترین سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی با انرژی بالا و کم‌هزینه برای نسل بعدی برنامه‌های کاربردی در مقیاس بزرگ هستند. با این حال، یکی از موانع اصلی توسعه SMB‌ها رشد کنترل نشده دندریت است که به جداکننده باتری نفوذ کرده و منجر به اتصال کوتاه می‌شود.

این تیم با تکیه بر کار‌های قبلی در دانشگاه بریستول و با همکاری امپریال کالج و دانشگاه کالج لندن، موفق به ساخت جداکننده‌ای از نانومواد سلولزی حاصل از جلبک دریایی قهوه‌ای شده است.

این تحقیق که در نشریه Advanced Materials منتشر شده است، توضیح می‌دهد که چگونه الیاف حاوی این نانومواد مشتق شده از جلبک دریایی نه تنها نفوذ کریستال‌ها را به الکترود‌های جداکننده سدیم متوقف می‌کنند، بلکه آن‌ها را از بین می‌برند. همچنین عملکرد باتری‌ها را بهبود می‌بخشد.

جینگ وانگ، نویسنده اول و دانشجوی دکترا در مؤسسه کامپوزیت بریستول (BCI) می‌گوید: «هدف جداکننده جداسازی بخش‌های عملکرد باتری (انت‌های مثبت و منفی) است. ما نشان داده‌ایم که مواد مبتنی بر جلبک دریایی می‌توانند جداکننده را بسیار قوی کنند و از سوراخ شدن آن توسط ساختار‌های فلزی از جنس سدیم جلوگیری کنند. همچنین ظرفیت ذخیره‌سازی و کارایی بیشتر و افزایش طول عمر باتری‌ها را موجب می‌شود، چیزی که کلید تامین انرژی دستگاه‌هایی مانند تلفن‌های همراه برای مدت طولانی‌تر است.

استیو ایچورون از محققان این پروژه در موسسه کامپوزیت بریستول می‌گوید: «من از دیدن این که این نانومواد قادر به تقویت مواد جداکننده و افزایش توانایی ما برای حرکت به سمت باتری‌های مبتنی بر سدیم هستند، خوشحال شدم. این بدان معناست که ما مجبور نیستیم به مواد کمیاب مانند لیتیوم تکیه کنیم که اغلب به صورت غیراخلاقی استخراج می‌شود و از منابع طبیعی زیادی مانند آب برای استخراج آن استفاده می‌شود.»

وی افزود: «این کار واقعاً نشان می‌دهد که اشکال سبزتر ذخیره‌سازی انرژی امکان‌پذیر است، بدون اینکه تولید آن‌ها برای محیط زیست مخرب باشد.»

چالش بعدی تولید سطح بالای این مواد و جایگزینی این فناوری با فناوری فعلی مبتنی بر لیتیوم است.