بطارية ثاني أكسيد الكربون الجديدة أكثر كفاءة 7 مرات من هاتفك الخلوي

أحد أكبر تحديات التكنولوجيا الحالية هو إنشاء ملف بطارية هذا يدوم حقًا للمستهلكين. في حالة الهواتف الذكية ، على سبيل المثال ، هناك عدد قليل من النماذج التي يمكنها جعل الشحن يدوم أكثر من يوم واحد ، ومع ذلك ، وفقًا لباحثين من جامعة شيكاغو (UIC) في ولاية إلينوي ، هذا على وشك التغيير.

أفاد علماء أمريكيون مؤخرًا في المجلة المواد المتقدمة، فإن نتائج نموذج أولي لبطارية قابلة لإعادة الشحن بالكامل تستند إلى ثاني أكسيد الكربون. على الرغم من أن المادة قادرة على تخزين طاقة أكثر من أيون de الليثيوم - حاليًا المركب الأكثر استخدامًا - كان التحدي هو إنشاء نموذج قابل لإعادة الشحن بنسبة 100٪.

بطارية تصل إلى سبع مرات أكثر كفاءة

الدراسة الجديدة الممولة من وزارة الطاقة الأمريكية, مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة و مؤسسة العلوم الوطنية يوضح أن البطاريات ثاني أكسيد الكربون هي سبع مرات أكثر كفاءة من تلك الأيونات de الليثيوم. في المجموع ، صمدوا أمام 500 دورة تحميل متتالية ، وهو إنجاز مبكر كبير للمشروع.

كما هو موضح في الدراسة ، عندما تكون بطاريات ثاني أكسيد الكربون e الليثيوم يتم تفريغها ، إنتاج مادة تسمى كربونات الليثيوم e كربون. فقط الكربونات الليثيوم يتم إعادة تدويره أثناء إعادة الشحن ، بينما يتحول الكربون إلى مادة صلبة تتراكم في المحول الحفاز ، مما يؤدي إلى تعطل البطارية. بعد تلك الفترة ، أدرك العلماء أن الحمل يستمر في العمل لمدة 10 دورات أخرى قبل أن يفشل تمامًا.

"إن تراكم الكربون لا يمنع فقط المواقع النشطة للمحفز ويمنع انتشار ثاني أكسيد الكربون ، ولكنه يؤدي أيضًا إلى تحلل الإلكتروليتات في حالة الشحن".

علي رضا أحمديباريداري ، المؤلف الأول للورقة وطالب الدراسات العليا في جامعة كاليفورنيا كلية الهندسة.

لتشجيع إعادة التدوير الكامل لهذه النفايات ، استخدم أمين صالحي خوجين ، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية والصناعية في UIC ، وزملاؤه مواد مختلفة. تتضمن العملية ثاني كبريتيد الموليبدينوم كمحفز كاثود ، متحد مع إلكتروليت هجين للمساعدة في دمج الكربون في عملية التدوير.

نتج عن هذا المزيج مادة منتج واحدة متعددة المكونات بدلاً من العديد من النفايات المنفصلة. مما يؤدي إلى إعادة تدوير أكثر كفاءة.

"تساعد مجموعتنا الفريدة من المواد في جعل أول بطارية ليثيوم وثاني أكسيد الكربون المحايدة للكربون أكثر كفاءة وبعمر أطول ، مما يسمح باستخدامها في أنظمة تخزين الطاقة المتقدمة."

أمين صالحي خوجين ، أستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية والصناعية في UIC

حتى لو بدا الأمر ضئيلًا ، فإن النتائج المقدمة رائعة وسيستغرق الأمر بعض الوقت حتى يتمكن النموذج من القيام بذلك ثاني أكسيد الكربون يمكن استخدامها تجاريًا. الآن يبقى الانتظار حتى يتم تحسين البطارية إلى درجة استخدامها من قبل المستهلك النهائي. حتى لأنه في عصر الهواتف الذكية والأجهزة الأخرى التي تحتاج إلى إعادة شحن مستمرة ، فإن a بطارية دائم هو الرغبة العالمية.

مصدر: تكيف, شبكة أخبار جوجل