ساخت باتري‌هاي توان بالا با کمک ويروس‌ها و فناوري‌نانو

محققان در مؤسسه فناوري ماساچوست (MIT) نشان داده‌اند که آنها مي‌توانند براي ساخت آند و کاتد يک باتري يون ليتيوم به صورت ژنتيکي ويروس‌هايي طراحي کنند.

کد خبر: ۲۵۵۴۱

دوشنبه - ۱۴ ارديبهشت ۱۳۸۸ / May 04, 2009

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبکه خبر دانشجو»، در آند اين ويروس‌ها با روکش‌دهي خودشان با اکسيد کبالت و طلا تشکيل يک نانوسيم مي‌دهند و در کاتد نيز اين ويروس‌ها به نانولوله‌هاي کربني متصل مي‌شوند.

اين باتري‌هاي جديد مي‌توانند با يک فرآيند ارزان و سازگار با محيط ساخته شوند؛ توليد آنها در دماي اتاق و پايين‌تر اتفاق مي‌افتد و به حلالي آلي مضر نياز ندارد.

همچنين مواد استفاده‌شده ‌در اين باتري‌ها غيرسمي هستند.

اين محققان سه سال پيش ويروس‌هايي طراحي کردند که مي‌توانستند با روکش‌دهي خودشان با اکسيد کبالت و طلا و خود‌آرايي به‌صورت يک نانوسيم، يک آند را بسازند.

اين محققان در اين تحقيق روي ساخت يک کاتد مناسب متمرکز ‌شدند.

ساخت کاتدها از ساخت آندها مشکل‌تر است؛ زيرا آنها براي اينکه الکترود سريعي باشند، بايد رساناي خيلي خوبي باشند، ولي بيشتر مواد کانديدا براي کاتدها غيررسانا هستند.

اين گروه تحقيقاتي براي رسيدن به اين هدف، به صورت ژنتيکي ويروس‌هايي طراحي کردند که ابتدا خودشان را با نانوسيم‌هاي فسفات آهن روکش‌دهي کرده و سپس براي ايجاد يک شبکه از ماده‌ي بسيار رسانا به نانولوله‌هاي کربني متصل مي‌شوند.

در اين کاتد، الکترون‌ها مي‌توانند در طول اين شبکه‌هاي نانولوله‌اي حرکت کرده و در سراسر اين الکترود نفوذ کنند تا به فسفات آهن رسيده و انرژي را در کوتاه‌ترين زمان منتقل کنند.

اين محققان متوجه ‌شدند که يکپارچه کردن نانولوله‌هاي کربن در اين کاتد، رسانايي کاتد را افزايش داده، بدون اينکه وزن باتري را چندان تغيير دهد.

در تست‌هاي آزمايشگاهي، باتري‌هاي استفاده‌کننده از اين کاتد‌ها مي‌توانند بدون از دست دادن ظرفيت خود بيش از 100 بار شارژ و تخليه شوند.

هرچند اين تعداد چرخه‌ شارژ-تخليه از باتري‌هاي تجاري کنوني کمتر است، ولي اين محققان اعتقاد دارند که مي‌توانند آن را خيلي افزايش دهند.

نتايج اين تحقيق در مجله Science منتشر شده ‌است./انتهاي پيام/