ساخت باتری از جلیقه های ضدگلوله می توان - وبلاگ داریوش

به گزارش وبلاگ داریوش، تهران (پانا) - 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 10 ساله دارند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، یک بیانیه مطبوعاتی نشان می دهد که محققان دانشگاه میشیگان به پیشرفت تازهی در ساخت باتری های لیتیوم-گوگرد دست یافته اند که منجر به افزایش پنج برابری تراکم انرژی باتری ها شده است.

این روش تازه، جایگزین قوی تر و همچنین پایدارتری برای باتری های لیتیوم-یونی فراهم می کند که به عملیات استخراج مضر کبالت متکی است و میزان زیادی گاز کربن دی اکسید در طول تولید آن منتشر می شود.

دانشمندان از شبکه ای از نانوالیاف آرامید، بازیافت شده از کِولار که معمولاً 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 تازه خود را در مقاله ای که در مجله Nature Communications منتشر شده است، تشریح کردند.

دانشمندان می گویند این باتری علاوه بر ظرفیت کلی بهبود یافته، بیش از 1000 چرخه شارژ دارد. آنها تخمین می زنند که عمر این باتری در صورت نصب در یک وسیله نقلیه الکتریکی 10 سال خواهد بود.

نیکلاس کوتوف سرپرست این پروژه در بیانیه ای گفت: 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 اضافه کرد: چالشی که امروزه وجود دارد، ساخت این باتری است به گونه ای است که نرخ تعداد شارژ آن را از 10 چرخه قبلی به صدها چرخه افزایش داد و چندین مورد دیگر از جمله هزینه ساخت آن را کاهش داد.

محققان با استفاده از یک غشای آرامید توانستند از تشکیل لیتیوم-گوگرد که به عنوان پلی سولفید نیز شناخته می شود و ظرفیت کلی باتری را کاهش می دهد، در باتری جلوگیری کنند. در عین حال، این غشاء به یون های لیتیوم اجازه می دهد تا از لیتیوم به سمت گوگرد بروند و بازگردند.

محققان دانشگاه میشیگان همچنین خاطرنشان می کنند که این باتری ها را می توان با بازیافت جلیقه های ضد گلوله و سایر محصولات ساخته شده از کِولار تولید کرد.

همچنین بدست آوردن گوگرد بسیار ساده تر از کبالت است که برای ساخت باتری های لیتیوم-یون نیاز است، به این معنی که باتری های لیتیوم-گوگرد را می توان 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 قصد دارد شرکتی برای بازاریابی این فناوری تازه 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 گفته وی، دستیابی به سطوح تازه و خواص مواد چندگانه چیزی است که اکنون برای باتری های خودروهای برقی مورد نیاز است. این کمی شبیه به رشته ژیمناستیک در بازی های المپیک است، جایی که شما باید در همه چیز از جمله پایداری کامل باشید.

وی اضافه کرد: مهندسی این باتری ها دو مقیاس مولکولی و نانویی را ادغام کرده است. ما برای اولین بار پیروز به توسعه رویکرد یکپارچه ای شده ایم که ما را قادر ساخت تا به چالش های کلی باتری های لیتیوم-گوگرد غلبه کنیم.

کوتوف ظرفیت و کارایی نمونه اولیه این باتری تازه را تقریباً عالی توصیف کرد، زیرا به محدودیت های نظری برای این نوع فناوری غلبه کرده است.

برای توضیح سایر مزایای باتری های لیتیوم-گوگردی می توان به این نکته اشاره کرد که این باتری ها قادر به تحمل دمای شدید -هم گرم و هم سرد- هستند. این باتری ها همچنین از باتری های لیتیوم-یونی پایدارتر هستند و از طریق بازیافت جلیقه های ضد گلوله می توان الیاف آرامید مورد نیاز غشای آن را به دست آورد و دریافت گوگرد آسان تر از کبالت کمیاب و مورد استفاده در باتری های لیتیوم-یونی است.