یكشنبه ۲۵ آذر ۱۳۹۷
پرشین خودرو
ارتقا باتری‌های لیتیوم-یون با جلبک‌های دریای خزر
۰۰:۱۶ | ۱۳۹۷/۰۹/۱۵
اجاره خودرو

ارتقا باتری‌های لیتیوم-یون با جلبک‌های دریای خزر

پرشین خودرو: پژوهشگران دانشگاه‌های تربیت مدرس و تهران با اصلاح سطح خاکستر حاصل از یک نوع جلبک مضر موجود در دریای خزر، از آن به‌عنوان ماده‌ فعال الکترود آند در باتری‌های لیتیوم-یون بهره بردند.

به گزارش پرشین خودرو به نقل از ایسنا، دکتر سهیلا جوادیان فرزانه، عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس،‌ پیدایش و رشد جلبک‌های مضر در دریا را از پیامدهای ورود آلاینده‌های نفتی، سموم کشاورزی و فاضلاب‌های خانگی به دریا دانست و افزود: یکی از اثرات مخرب ورود مواد آلاینده به آب دریا، کاهش میزان اکسیژن آب و در پی آن مرگ‌ومیر گیاهان و جانوران آبزی است. تا جایی که بسیاری از نواحی دریای خزر که هرساله میزبان بسیاری از گردشگران است، به محلی برای رشد جلبک‌های مضر تبدیل شده‌است.

وی ادامه داد: بر این اساس در این مطالعات تلاش کردیم تا با استفاده از یک نوع جلبک مضر با نام "کلادوفورا گلامراتا" کارایی باتری‌های لیتیوم-یون را بهبود بخشیم.

جوادیان با بیان اینکه استفاده از نتایج این طرح می‌تواند به‌طور همزمان دو مشکل را برطرف کند، یادآور شد:‌ در وهله‌ اول مشکل زیست‌محیطی مربوط به حضور جلبک‌های مزاحم را برطرف کرده و در گام بعدی کارایی باتری‌های پرکاربرد لیتیوم-یون را ارتقا بخشد.

مجری طرح افزود: خاکستر تهیه‌شده از جلبک دریایی، حاوی حفراتی بیضی‌شکل با ابعاد میکرومتری و نانومتری است، این موضوع سبب می‌شود تا سطح بسیار بالایی برای واکنش الکتروشیمیایی محیا شده و در نتیجه کارایی الکترود آند بهبود یابد.

 

باتری


عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس با بیان اینکه در طرح حاضر پس از اعمال فرایند پیرولیز در دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد بر روی بقایای یک نوع جلبک مضر دریایی موسوم به کلادوفورا گلامراتا، خاکستر متخلخل به‌دست‌آمده و سپس این خاکستر توسط هیدروکلریک اسید فعال شده‌است. در ادامه، پودر فعال‌شده تحت آزمون‌های مشخصه یابی و ساختاری قرار گرفته و درنهایت قابلیت آن به‌عنوان آند باتری‌های لیتیوم-یون توسط آزمون‌های الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

به گفته‌ این محقق، آزمون‌های ساختاری نشان‌دهنده ایجاد حفراتی زیتونی شکل با طول ۲۰۰ تا ۳۰۰ نانومتر و عرض ۷۰ تا ۱۰۰ نانومتر پس از عملیات پیرولیز است. ضمن اینکه نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی، ظرفیت دشارژ اولیه را ۷۰۰ میلی‌آمپر ساعت بر گرم و چگالی جریان را ۰.۱ آمپر بر گرم حکایت می‌کنند، که بیانگر عملکرد الکتروشیمیایی بسیار بالاتر از گرافیت مورد استفاده در باتری‌های لیتیوم- یون رایج است.

از این طرح، دو مورد اختراع با عناوین "تهیه‌ سوخت از جلبک دریایی کلادوفورا گلامراتا و بهره‌برداری از خاکستر آن به‌عنوان پیش ماده برای ساخت کاتالیزور، باتری و ابرخازن" به شماره‌ ۹۴۶۱۳ و "باتری سازگار با محیط‌ زیست بر پایه‌ زیست‌توده و مایع یونی" به شماره‌ ۹۷۱۲۵ به ثبت رسیده‌است.

این تحقیقات از سوی دکتر سهیلا جوادیان فرزانه و دکتر حسین غریبی از اعضای هیأت علمی و پژمان سلیمی دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس و امید نوروزی دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه تهران اجرایی شده و نتایج آن در مجله‌ Environmental Science and Pollution Research با ضریب تأثیر ۲.۸ منتشر شده‌ است.

نظر بینندگان
!
!
!