باتری های بدون نیاز به آب

طراحی خلاقانه جیانگ و تیمش باتری را قادر می‌سازد تا بدون استفاده از پایه آب یا جداکننده‌های غشایی تقریباً 4 ولت برق تولید کند که اغلب به هزینه‌های بالا (تولید) در چنین باتری‌هایی کمک می‌کند.

یک شیمیدان دانشگاه سینسیناتی آینده ای را متصور است که در آن هر خانه با انرژی تجدیدپذیر ذخیره شده در باتری های جریان اکسیداسیون و کاهش ایمن تر و کم هزینه تغذیه می شود.

آنها باتری جدیدی ساخته اند که می تواند پیامدهای عمیقی برای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ مورد نیاز مزارع بادی و خورشیدی داشته باشد. جیانگ آینده ای را متصور است که در آن هر خانه با انرژی تجدیدپذیر ذخیره شده در باتری ها تغذیه می شود.

جیانگ خاطرنشان کرد که نوآوری هایی مانند UC تأثیرات عمیقی بر انرژی سبز خواهند داشت و باتری ها انرژی تجدیدپذیر را برای زمانی که لازم است ذخیره می کنند، نه فقط زمانی که تولید می شود، او گفت که این برای استفاده حداکثری از انرژی باد و خورشید بسیار مهم است.

در مقایسه باتری‌های اسید سرب سنتی خودرو حاوی ترکیبی از اسید سولفوریک و آب هستند و در حالی که ارزان هستند و از مواد به راحتی در دسترس ساخته می شوند، برای استفاده صنعتی یا در مقیاس بزرگ دارای معایب جدی هستند.

باتری‌های اسید سرب چگالی انرژی بسیار پایینی دارند که برای ذخیره مگاوات برق مورد نیاز برای تامین انرژی یک شهر مفید نیست.

بسیار مهم است که این باتری ها آستانه پایینی برای پایداری الکتروشیمیایی دارند.

جیانگ گفت این بدان معناست که آنها می توانند منفجر شوند و آب محدودیت ولتاژ دارد، هنگامی که ولتاژ یک باتری آبی از پنجره پایداری 1.5 ولت بیشتر شود، آب می تواند تجزیه شود یا به هیدروژن و اکسیژن تقسیم شود که انفجاری است.

بنابراین جیانگ و شاگردانش باتری بدون آب ساخته اند که می تواند نزدیک به 4 ولت برق تولید کند. او خاطرنشان کرد: طراحی جدید جیانگ این کار را بدون جداکننده غشایی انجام می‌دهد که از گران‌ترین قطعات این نوع باتری‌ها هستند.

جیانگ گفت: ممبران ها فوق العاده گران هستند و ما نوع جدیدی از مواد ذخیره انرژی را توسعه دادیم که عملکرد را با هزینه کمتر بهبود می بخشد. او افزود که به همین ترتیب غشاها ناکارآمد هستند. آنها نمی توانند جنبه های مثبت و منفی را به طور کامل از هم جدا کنند، بنابراین همیشه متقاطع وجود دارد.

این گروه درخواست های موقت ثبت اختراع را ارسال کرده است.

جیانگ گفت: هنوز راه زیادی در پیش است اما او گفت که ما به سمت انقلاب باتری در 20 سال آینده حرکت می کنیم و من در مورد آن اطمینان دارم. تحقیقات فشرده زیادی در حال انجام است تا مرزهای عملکرد باتری را افزایش دهد.

رابین سیواکوتی، دانشجوی دکترا و یکی از نویسندگان مطالعه، گفت که باتری چگالی انرژی بالاتری ارائه می دهد. او گفت: بنابراین حتی یک باتری کوچک هم می تواند انرژی بیشتری به شما بدهد.

جک مک گراث، یکی از نویسندگان و دانشجوی دکترا، اضافه کرد: ما موفق شدیم غشای باتری را از بین ببریم، که جزء بزرگی از هزینه های اولیه است. این به اندازه 30٪ از هزینه باتری است.

استاد مدعو در UC، گفت که کشورها در حال رقابت برای تولید باتری‌های ارزان‌تر و کارآمدتر هستند، این طراحی به طور قابل توجهی هزینه های مواد را کاهش می دهد و ما در تلاش هستیم تا به همان عملکرد با هزینه کمتر دست پیدا کنیم.

سایر مشارکت کنندگان شامل نویسنده اصلی و محقق فوق دکتری دانشگاه کالیفرنیا، راجیو گوتام، دانشجوی دکترا شیائو وانگ و امیر لشگری فارغ التحصیل دکتری UC هستند.

این فناوری ممکن است با گذشت زمان نیاز به ذخیره‌سازی در مقیاس بزرگ وجود دارد که در آن سیاست و فشارهای اجتماعی به جای استفاده از سیستم‌های انرژی بر حسب تقاضا، نیاز به انرژی باد و خورشید متناوب دارد.

این می تواند این امر را پیش ببرد، اما عملکرد 4 ولت، شیمی غیر قابل احتراق و ظرفیت عظیم با هزینه کم ممکن است مجموعه ای از ویژگی ها برای ایده های دیگر باشد.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.