به گزارش گولوپ و به نقل از گولوپ، پژوهشگران چینی باتری جدیدی مبتنی بر آب ساخته اند که ادعا می شود نسبت به باتری های اشتعال پذیر لیتیومی بسیار ایمن تر و کم مصرف تر است. جالب تر این که به ادعای سازندگان، باتری های جدید دو برابر بیشتر از باتری های سنتی لیتیوم یونی چگالی انرژی خواهند داشت که پتانسیل ایجاد تحول در صنعت خودروهای الکتریکی را دارد. استفاده از آب به عنوان حلال الکترولیت، ایمنی آن ها را نیز افزایش می دهد.
باتری های لیتیوم یونی غیرآبی سنتی، چگالی انرژی بالایی دارند اما ایمنی آن ها به دلیل وجود الکترولیت های آلی اشتعال پذیری که به باتری اجازه شارژ و تخلیه شارژ را می دهد، پایین است. درمقابل، باتری های آبی هرچند ایمن ترند، اما به دلیل حلالیت محدود الکترولیت و ولتاژ پایین باتری، عموماً چگالی انرژی کمتری دارند.
اکنون پژوهشگران در چین، باتری آبی با چگالی بالا بر اساس انتقال چند الکترونی هالوژن ساخته اند. آن ها به سرپرستی پروفسور «لی چیانفنگ» (LI Xianfeng) از موسسه فیزیک شیمی دالیان (DICP) که تحت نظر آکادمی علوم چین (CAS) فعالیت می کند، کاتد انتقال چندالکترونی را بر پایه برم و ید ساخته اند.
بر اساس نتایج این مطالعه که جزییات آن در مجله Nature Energy منتشر شده، این کاتد در آزمایش ها به ظرفیت ویژه بیش از 840 آمپرساعت بر لیتر و چگالی انرژی تا 1200 وات ساعت بر لیتر دست یافته است.
الکترولیتی با مخلوط هالوژن
پژوهشگران برای بهبود چگالی انرژی باتری های آبی، از مخلوط هالوژن های محلول یعنی یون های یدید (I-) و برمید (Br-) به عنوان الکترولیت استفاده کردند. آن ها توانستند واکنش انتقال چندالکترونی را توسعه دهند و یون های یدید را به عنصر ید (I2) و سپس به یون یدات (IO3- ) تبدیل کنند.
محققان می گویند که یون منفی ید (I-) در طول فرآیند شارژ در سمت مثبت بهIO3- اکسید شد و H+ تولیدشده به شکل الکترولیت پشتیبان به سمت منفی هدایت شد. در طی فرآیند تخلیه، H+ از سمت مثبت جریان پیدا کرد و IO3- به I- کاهش یافت.
به گفته محققان، Br- اضافه شده به الکترولیت می تواند برمید ید قطبی (IBr) را در طول فرآیند شارژ تولید کند که واکنش با آب (H2O) را برای تشکیل IO3- تسهیل می کند.
در طول تخلیه شارژ نیز IO3- نه تنها Br- را به Br2اکسید کرد که در واکنش الکتروشیمیایی برای تحقق تخلیه برگشت پذیر و سریع IO3- نیز شرکت کرد؛ بنابراین واسطه برمید تشکیل شده در طول فرآیند شارژ و تخلیه، فرآیند واکنش را بهینه کرد و به طور موثر جنبش و برگشت پذیری واکنش الکتروشیمیایی را بهبود بخشید.
باتری با پتانسیل 1000 چرخه
کاتد انتقال چند الکترونی توسعه یافته دارای ظرفیت مشخص Ah/L 840 بود. محققان با افزودن صفحه ای فلزی به کاتد توانستند باتری کاملی با چگالی انرژی تا Wh/L 1200 بر اساس کاتولیت توسعه یافته دست یابند.
زمانی که پژوهشگران الکترولیت خود را با آند وانادیوم آزمایش کردند، دریافتند که چرخه عمر این باتر را می توان تا 1000 چرخه افزایش داد که پایداری قابل توجهی را نشان می دهد.
دانشمندان همچنین اشاره کرده اند که چگالی انرژی باتری آبی حتی از برخی الکترودهای جامد فراتر رفته و می تواند ازنظر هزینه با باتری های لیتیومی سنتی قابل مقایسه باشد.
آن ها ادعا کردند که کارشان نشان می دهد که باتری های آبی با چگالی انرژی بالا قابل توسعه هستند و این یک گزینه توسعه پذیر برای ذخیره سازی انرژی در مقیاس شبکه و حتی وسایل نقلیه الکتریکی است.
5454
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "این باتری چینی با آب کار می کند" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، آیا به دنبال موضوعات مشابهی هستید؟ برای کشف محتواهای بیشتر، از منوی جستجو استفاده کنید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "این باتری چینی با آب کار می کند"، کلیک کنید.
