ساخت باتری پایدار به کمک صدف های دریایی
به گزارش سیناپرس، بر خلاف خودروهای مبتنی بر سوخت احتراقی، خودروهای الکتریکی به طور کامل متکی به نیروی محرکه باتری ها هستند و به همین دلیل ساخت باتری های پایدار و دارای کارآیی بالا دارای اهمیت زیادی است.
به تازگی محققان موفق شدند نوعی باتری پایدار را با کمک کیتین، جزء ساختاری اصلی سخت پوستان آبزی، بسازند. این ماده در پوسته بیرونی خرچنگ ها، صدف ها و میگوها به وفور یافت می شود و البته اسکلت بیرونی اکثر حشرات نیز حاوی کیتین است.
به گفته نویسندگان مطالعه فوق، این ماده کلید برآوردن تقاضای فزاینده صنعت موتور برای انرژی های تجدیدپذیر محسوب می شود. این باتری جدید دارای یک الکترولیت زیست تخریب پذیر حاوی کیتین است که از پوسته خرچنگ و صدف استخراج شده است.
لیانگ بینگ هو، سرپرست مرکز نوآوری مواد دانشگاه مریلند، در این رابطه می گوید: در حال حاضر تعداد زیادی باتری در حال تولید و مصرف است که بازیافت آن ها موضوعی بسیار مهم محسوب شده و احتمال بروز مشکلات زیست محیطی را افزایش می دهد.به گزارش سیناپرس، به عنوان مثال، صدها یا هزاران سال طول می کشد تا جدا کننده های پلی پروپیلن و پلی کربنات که به طور گسترده در باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می شوند، تخریب و تجزیه شوند.
به گزارش سیناپرس، کیتین یک ترکیب طبیعی است که به عنوان پلیمر زیستی شناخته می شود. سازندگان در حال حاضر از آن در داروها، آفت کش ها، کودها و به عنوان یک فیلم خوراکی روی غذاها استفاده می کنند.
از سوی دیگر در دنیای صنعت، باتری ها از یک الکترولیت برای جابجایی یون ها بین پایانه های دارای بار مثبت و منفی استفاده می کنند. این الکترولیت می تواند مایع، خمیر یا ژلی باشد که حاوی مواد شیمیایی قابل اشتعال یا خورنده است. در باتری های جدید ساخته شده توسط این تیم مطالعاتی، الکترولیت باتری به شکل ژلی حاوی کیتوزان است که از مشتقات کیتین محسوب می شود.
خوشبختانه کیتین به وفور در طبیعت یافت شده و دیواره های سلولی قارچ ها، اسکلت بیرونی سخت پوستان و ماهی مرکب و حشرات حاوی این ماده هستند. فراوان ترین منبع کیتوزان اسکلت بیرونی سخت پوستان از جمله خرچنگ، میگو و خرچنگ است که به راحتی از ضایعات غذاهای دریایی به دست می آید.
لازم به ذکر است که از نظر زیست تخریب پذیر بودن، میکروب ها می توانند حدود دو سوم باتری را تجزیه کنند. الکترولیت کیتوزان در عرض پنج ماه کاملاً تجزیه شد.
به گزارش سیناپرس، آزمایش های انجام شده نشان می دهد این باتری پس از هزار بار شارژ و خالی شدن هنوز بازده انرژی 99.7 درصدی داشته و حتی می تواند انرژی تولید شده توسط منابع بادی و خورشیدی در مقیاس بزرگ را برای انتقال به شبکه های برق ذخیره کند.
شرح کامل این پژوهش در آخرین شماره مجله تخصصی Matter ارائه شده است.
مترجم: ابراهیم خسروپرست
