دانشمند ایرانی از سنگ باتری ساخت
به گزارش گروه هوش مصنوعی، محمد خوش کلام پژوهشگر دانشگاه فنی دانمارک با استفاده از الکترولیت های جدید موجود در سنگ ها موفق شده است از آنها باتری بسازد و صنعت خودرو های برقی را در آستانه تحول قرار دهد.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا، پژوهشگران ماده جدیدی را بر مبنای سیلیکات های سنگی کشف کرده اند که می تواند در آینده جایگزین لیتیوم در باتری های خودرو های الکتریکی شود.
این ماده می تواند به توسعه انواع جدیدی از دستگاههای ذخیره انرژی کمک نماید که می توانند مقرون به صرفه تر و غیر حساس به رطوبت باشند.
به قول محققان، این سیلیکات های سنگی را میتوان در سنگ های معمولی که در همه جا یافت می شوند، پیدا کرد.
محمد خوش کلام پژوهشگر دانشگاه فنی دانمارک دریافت که مواد مبتنی بر سیلیکات های سنگی می توانند برای یک الکترولیت حالت جامد مناسب باشند.
سیلیکات های پتاسیم و سدیم اجزای تشکیل دهنده سیلیکات های سنگی و از فراوان ترین مواد معدنی روی زمین هستند. به قول خوش کلام، این ماده در دماهای گرم می تواند یون ها را هدایت کند و به رطوبت هم حساس نیست.
پتانسیل سیلیکات پتاسیم بعنوان یک الکترولیت حالت جامد
محمد خوشکلام می گوید: پتانسیل سیلیکات پتاسیم بعنوان یک الکترولیت حالت جامد از دیر باز شناخته شده بود، اما به نظر من به علت چالش هایی که با وزن و اندازه یون های پتاسیم وجود دارد، نادیده گرفته شده است. چون که این یون ها بزرگ هستند و ازاین رو کندتر حرکت می کنند.
به قول پژوهشگران، این سیلیکات های سنگی را میتوان در سنگ های معمولی که در سواحل یا باغ ها می بینیم، پیدا کرد.
مزیت قابل توجه این ماده جدید عدم حساسیت آن به هوا و رطوبت است. این خصوصیت اجازه می دهد تا آنرا در یک لایه نازک کاغذ در باتری قالب گیری نماییم.
این ماده ارزانقیمت و سازگار با محیط زیست از سیلیکات قابل استخراج است و این پتانسیل را دارد که در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گیرد.
اما یون های موجود در الکترولیت های مایع مبتنی بر لیتیوم یا الکترولیت های حالت جامد در مقایسه با یون های موجود در سیلیکات های سنگی سریع تر حرکت می کنند. این به این علت است که سیلیکات های سنگی بزرگتر و سنگین تر هستند.
روشی جدید برای حرکت سریع تر یون ها در سیلیکات سنگی
با این وجود، خوش کلام راهی را کشف کرد که یون ها را قادر می سازد در سیلیکات های سنگی سریع تر از الکترولیت های مبتنی بر لیتیوم حرکت کنند.
وی اظهار داشت: نخستین سنجش با یک جزء باتری نشان داد که این ماده بعنوان یک الکترولیت حالت جامد رسانایی بسیار خوبی دارد. من نمی توانم نحوه توسعه مواد را فاش کنم، چونکه دستور و روش آن حالا ثبت اختراع شده است.
الکترولیت حالت جامد با استفاده از سیلیکات پتاسیم ساخته شده است
خوش کلام یک الکترولیت حالت جامد که ماده ای نازک به اندازه کاغذ است که مابین آند و کاتد یک سلول باتری قرار می گیرد، ایجاد کرد. این امر با ساخت پودری بر پایه سیلیکات پتاسیم و ترکیب آن با یک چسب و حلال به دست آمد. بعد از آن، محلول مایع در یک غلتک ریخته می شود که مواد را در یک لایه نازک پخش می کند.
این ماده به صورت نوارهای نازک سفید قالب گیری می شود و در یک خوشه نواری با ظرفیت تولید تا ۱۰ متر مواد نواری در هر بار خشک می شود. سپس الکترولیت حالت جامد به یک جعبه منتقل می شود، جایی که به همراه آند و کاتد در یک سلول باتری حالت جامد مونتاژ می شود.
هنوز راه درازی در پیش است، چونکه باتری های حالت جامد مبتنی بر سیلیکات های پتاسیم و سدیم سطح آمادگی فناوری پایینی دارند.
پژوهشگران پیشبینی می کنند که امکان دارد حداقل ۱۰ سال زمان ببرد تا این باتری ها در خودرو های الکتریکی ادغام شوند.
ادعا می شود که این یک فناوری پرخطر است که در آن شانس موفقیت تجاری کم و چالش های فنی بسیار زیاد است.
خوش کلام در انتها اظهار داشت: ما نشان داده ایم که می توانیم ماده ای برای یک الکترولیت حالت جامد پیدا نماییم که ارزان، کارآمد، سازگار با محیط زیست و مقیاس پذیر باشد و حتی بهتر از الکترولیت های مبتنی بر لیتیوم حالت جامد عمل کند.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب