علمی، پژوهشی و فناوری

محقق ایرانی سنگ را به باتری تبدیل کرد

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری :  این ماده به توسعه نوع جدیدی از دستگاه های ذخیره انرژی کمک می کند که احتمالا ارزان تر هستند و نسبت به رطوبت حساس نیستند.

محمد خوش کلام پژوهشگر دانشگاه فنی دانمارک متوجه شده ماده ای در سنگ های سیلیکات برای الکترولیت جامد مناسب است. سیلیکات پتاسیم و سدیم بخش هایی از سنگ سیلیکات هستند که روی کره زمین به وفور یافت می شوند. به گفته محققان این ماده می تواند در دمای بالا یون ها را داغ کند و نسبت به رطوبت حساس نیست.

خوش کلام در این باره می گوید: پتانسیل سیلیکات پتاسیم به عنوان یک الکترولیت جامد از مدت ها قبل آشکار شده اما به نظر من به دلیل چالش های مربوط به وزن و اندازه یون های پتاسیم نادیده گرفته شده بود.

به گفته محققان این سنگ های سیلیکاتی در صخره های معمولی که در ساحل یا باغچه ها وجود دارد، یافت می شود. یکی از مزیت های مهم این ماده جدید عدم حساسیت آن به هوا و رسوبات است. به همین دلیل می توان آن را به شکل یک لایه ورقه ای نازک در باتری در آورد.

این ماده ارزان و حافظ محیط زیست که در سیلیکات ها وجود دارد، کاربردهای وسیعی خواهند داشت. اما یون ها در باتری های لیتیومی با الکترولیت مایع یا جامد سریع تر از یون های موجود در سنگ سیلیکات حرکت می کنند. به همین دلیل سنگ های سیلیکات بزرگ تر و سنگین تر هستند.

با این وجود خوش کلام روشی برای تسریع حرکت یون ها در سنگ های سیلیکاتی نبسبت به لیتیوم با الکترولیت مایع ایجاد کرد. او در این باره می گوید: نخستین اندازه گیری با یک بخش باتری نشان داد ماده مذکور قابلیت رسانایی بالایی به عنوان یک الکترولیت جامد دارد.

محققان یک الکترولیت جامد ابداع کرده اند که در حقیقت یک ماده به نازکی کاغذ است که بین کاتد و آند در سلول باتری قرار می گیرد. این ماده با تولید پودری براساس سیلیکات پتاسیم و ترکیب آن با پیوند دهنده و حلال ساخته شده است. در مرحله بعد مایع محلول در یک غلتک ریخته شد تا یک لایه نازک را تشکیل دهد.

ماده به شکل ورقه های نازک سفید درآمد و خشک شد. سپس الکترولیت جامد به یک جعبه منتقل شد تا در آن به یک سلول باتری وضعیت جامد همراه آند و کاتد تبدیل شود.

البته هنوز راه زیادی تا تولید باتری های جامد براساس سیلیکات پتاسیم و سدیم وجود دارد.