به سرپرستی دانشمند ایرانی دانشگاه مانش استرالیا صورت گرفت ابداع باتری جدیدی که هزینه ذخیره انرژی را می کاهد

عاشق وب: پژوهشگران ˮدانشگاه مانشˮ استرالیا به سرپرستی ˮمهدخت شیبانیˮ دانشمند ایرانی این دانشگاه، نوعی باتری جدید ابداع نموده اند که می تواند هزینه ذخیره انرژی را به شکل شایان توجهی کم کند.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از نیوساینتیست، شاید یک باتری لیتیوم- سولفور با ظرفیت فوق العاده بتواند به ذخیره ارزان تر انرژی در خودرو های الکتریکی کمک نماید.
“مهدخت شیبانی”(Mahdokht Shaibani)، دانشمند ایرانی “دانشگاه مانش” (Monash University) استرالیا و همکارانش، نوعی باتری ابداع نموده اند که ظرفیت آن پنج برابر بالاتر از باتری های لیتیوم- یونی است. این باتری تا ۹۹ درصد کارآیی داشته باشد و بیشتر از ۲۰۰ چرخه شارژ را پوشش دهد. نوعی از این باتری که به اندازه یک تلفن همراه هوشمند است، می تواند شارژ تلفن همراه را تا پنج روز حفظ کند.
مشکل باتری های لیتیوم- سولفور تابحال این بوده که ظرفیت الکترودهای سولفور آنقدر زیاد است که در چرخه شارژ شدن و تخلیه شارژ، تجزیه می شود و مزایای حاصل از انرژی نیز به سرعت از بین می روند. شیبانی در این زمینه اظهار داشت: الکترود تجزیه می شود و باتری به سرعت از بین می رود.
دلیل بروز چنین مشکلی این است که الکترود سولفور با تغییر حجم حدود ۷۸ درصد، منبسط و منقبض می شود. تغییر حجم، در الکترودهای باتری لیتیوم- یون نیز رخ می دهد و نیروی خودرو های الکتریکی و تلفن های همراه را تامین می کند اما این نیرو، حدود هشت برابر کمتر است.
پژوهشگران برای پیش گیری از تجزیه الکترود در باتری لیتیوم- سولفور، فضای بیشتری برای انقباض و انبساط به ذرات سولفور دادند. باتری های لیتیوم- سولفور، موادی در خود دارند که ذرات داخل باتری را به هم متصل می کنند تا باتری هنگام انبساط، ترک نخورد. شیبانی و گروهش، میزان کمی از یک پلیمر اتصال دهنده ماده را در الکترودهای خود به کار بردند و ساختارهایی با فضای بیشتر میان ذرات سولفور به وجود آوردند. این پلیمر، مجموعه اتصالاتی را میان ذرات پدید آورد که توانست مقاومت باتری را در مقابل ترک خوردن تعدیل کند.
شیبانی اضافه کرد: باتری لیتیوم- سولفور می تواند هزینه باتری خودرو های الکتریکی و ذخیره انرژی را بطور قابل توجهی کم کند برای اینکه سولفور، یک ماده فراوان و بسیار ارزان است.
ممکنست باتری های لیتیوم- سولفور، با مشکلاتی مشابه مشکلات باتری های لیتیوم- یون مواجه شوند. اکسیدهای فلز در باتری های لیتیوم- یون معمولا نیکل، کبالت یا منگنز هستند که هزینه بالایی دارند و ذخایر طبیعی آنها نیز رو به کاهش است.
شیبانی افزود: ما برای داشتن انرژی و باتری های کم هزینه تر باید سیستم ذخیره جدیدی برای انرژی داشته باشیم.
پژوهشگران قصد دارند اولین نمونه های این باتری را بیشتر مورد آزمایش قرار دهند تا آنها را جهت استفاده تجاری آماده کنند.
این پژوهش، در مجله “Science Advances” به چاپ رسید.

منبع: عاشق وب