باتری کاغذی از آب برق می‌گیرد

فناوری -

باتری کاغذی از آب برق می‌گیرد

منتشر شده در تاریخ یکشنبه 19 فروردین 1403 ساعت 14:31

کد خبر : 30578

محققان دانشگاهی در ژاپن یک باتری منیزیم-هوا از جنس کاغذ ابداع کرده اند که حافظ محیط زیست و قدرتمند است و با آب کار می کند.

منیزیم احتمالا عنصر مهم آتی در صنعت باتری سازی باشد. تحقیقات نشان داده مخازن ذخیره انرژی مبتنی بر منیزیم احتمالا از رقبای فلزی خود ایمن تر و قدرتمندتر هستند.

علاوه بر آن منیزیم موجود در زمین بیشتر از ذخایر لیتیوم است. یون های منیزیم تراکم انرژی بالاتر و 2 بار مثبت دارند. اما یون های لیتیوم کوچکتر هستند و یک بار مثبت دارند.

بیشتر افراد با باتری های لیتیوم یونی آشنا هستند زیرا آنها در ابزارهای مختلف از چراغ قوه گرفته تا دوربین و موبایل و دوچرخه برقی به کار می روند. باتری های فلز-هوا(منیزیم-هوا) نیز از اکسیژن برای تولید برق استفاده می کنند.

در این میان محققان دانشگاه توهوکو ژاپن یک باتری منیزیم هوای جدید ساخته اند که بسیار نوآورانه است. نکته جالب آنکه باتری مذکور از کاغذ ساخته شده و با آب کار می کند.

مولفان دراین تحقیق نوشته اند: ما فکر کردیم اگر بتوان یک سیستم که در آن کاغذ با نیروی مویرگی الکترولیت را جذب می کند( مانند شیوه ای که گیاهان آب را از زمین دریافت می کنند) را در باتری منیزیم-هوا به کار برد، مشکل حل شدن این فلز در الکترولیت و تخلیه شارژ حل می شود. به عبارت دیگر عملکرد باتری به آبی که از کاغذ جذب می شود، بستگی دارد.

دستگاه های مبتنی بر کاغذ از فلزات و پلاستیک استفاده می کنند بنابراین باتری های منیزیم یونی تهدید اندکی برای محیط زیست دارند. در باتری های فلز-هوا به طور معمول از فلزات سنگین استفاده می شود. این باتری ها حتی اگر حاوی اندکی فلز سنگین باشند، برای محیط زیست خطرناک هستند. اما باتری های کاغذی قابل دورریز هستند.

همچنین باتری منیزیم-هوای کاغذی بازده عملکردی بالایی دارد. یکی از موانع پیش روی محققان استفاده از منیزیم به عنوان منبع انرژی، نرخ پایین حرکت یون های آن است. حال آنکه یون های لیتیوم سریع تر حرکت می کنند.

محققان هم اکنون نشان داده اند یون های منیزیم را می توان طوری دستکاری کرد تا سریع تر حرکت کنند.

باتری کاغذی منیزیم-هوا احتمال نخستین دستگاه ذخیره انرژی حافظ محیط زیست است که به استانداردهای عملکرد بالا دست می یابد. از سوی دیگر یک ماده به نازکی کاغذ نیز شاید بتواند فلزات سنگین را از بین ببرد.