محققان دانشگاه استنفورد از نانو ساختار پوسته خرچنگ به عنوان یک منبع تجدیدپذیر برای ساخت نسل آینده باتری های لیتیوم یون استفاده کرده اند.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، در بیشتر باتری های لیتیوم- یون از اکسید کبالت لیتیوم در کاتد و کبالت آند استفاده می شود؛ اگر از سیلیکون به عنوان آند و سولفور به عنوان کاتد استفاده شود، ظرفیت ذخیره تا 10 برابر افزایش پیدا می‌کند.

اما این مواد باعث انبساط و انقباض الکترودها در زمان واکنش با الکترولیت ها می شوند که عنصر باتری را کاهش می‌دهد. محققان دانشگاه استنفورد برای جلوگیری از این مسأله سولفور و سیلیکون را در درون نانوساختارهایی مثل نانو فیبر کربنی جای دادند.

در این روش مجموعه ای از پوسته خرچنگ از طریق یک فرآیند شیمیایی به نانولوله های کربنی توخالی تبدیل می شوند و سپس این لوله های باریک با سولفور و سیلیکون پر شده و کارآیی آنها به عنوان الکترود مورد آزمایش قرار می گیرد.

پوسته خرچنگ حاوی کانال های ریزی به عرض 70 نانومتر است که مکان مناسبی برای الکترودها محسوب می شود؛ این پوسته مانند یک چارچوب برای الکترودهای درون کربن رفتار می کند و ظرفیت ذخیره سازی الکترودها با سولفور 60 درصد و با سیلیکون تا 95 درصد افزایش پیدا می کند.

سالانه بیش از 500 هزار تن پوسته خرچنگ در صنایع مواد غذایی دور ریخته می شود که می تواند برای تولید نسل آینده باتری های لیتیوم- یون از منابع تجدید پذیر با کارآیی بسیار بالا مورد استفاده قرار گیرد.

انتهای پیام