محققان ایرانی باتری پروتونی توسعه یافته تولید کردند

‌می‌متالز - محققان با همکاری ۲ پژوهشگر ایرانی باتری پروتونی توسعه داده اند که تراکم انرژی آن ۳برابر باتری‌های لیتیوم یونی است و به محیط زیست آسیب کمتری می‌رساند.

به گزارش می‌متالز، گروهی از محققان دانشگاه RMIT با همکاری پژوهشگران ایرانی تراکم انرژی در باتری‌های ارزان، قابل شارژ و قابل بازیافت پروتونی را ۳ برابر کرده اند. اکنون این باتری‌ها می‌توانند همتایان لیتیوم-یونی خود با ظرفیت تراکم انرژی ۲۴۵ Wh/kg را به چالش بکشند.

این گروه از پژوهشگران از مدت‌ها قبل تحقیقاتی در این زمینه انجام داده اند. در سال ۲۰۱۴ میلادی آن‌ها نمونه اولیه باتری پروتونی مبتنی بر هیدروژن را ابداع کردند.

در حقیقت آن‌ها از روشی متفاوت برای ذخیره هیدروژن استفاده کردند. باتری‌های پروتونی مانند سلول سوختی معکوس کار می‌کنند یعنی هنگام شارژ آب را قبول می‌کنند و یون‌های هیدروژن با بار مثبت را جدا و اکسیژن را آزاد می‌کنند.

در حال حاضر بیشتر سلول‌های هیدروژنی به این یون‌ها اجازه می‌دهند تا با گاز H۲ ترکیب شوند و سپس انرژی را گسترس یا آن را فشرده می‌کنند. در مرحله بعد گاز به شدت خنک می‌شود تا به حالت مایع درآید و پس از فراوری بیشتر به آمونیاک تبدیل می‌شود.

اما در باتری‌های پروتونی جدید، پروتون هیدروژن به طور مستقیم و آنی در سوراخ‌هایی در یک الکترود کربنی متخلخل در اسید رقیق ذخیره می‌شود. خالی کردن شارژ باتری به اکسیژن بستگی دارد و انرژی آزاد شده به شکل آب خواهد بود.

محققان دانشگاه RMIT با همکاری دکتر شاهین حیدری و دکتر سید محمد رضایی نیا در جدیدترین پژوهش خود بنیان‌های چگونگی عملکرد باتری پروتونی را بررسی کردند تا ایده‌هایی درباره ارتقای آن را آزمایش کنند. این ایده‌ها شامل خشک کردن پودر کربن فعال در خلا پیش از آماده سازی الکترود بود تا به این ترتیب آب موجود در ماده از بین برود. دیگر ایده گرمادهی متعادل کل سلول تا ۷۰ درجه سانتیگراد طی عملیات و در نهایت جایگزین کردن لایه انتشار گاز اکسیژن (GDL) با یک لایه فیبر GDL نازک تربود.

جان اندروز محقق ارشد و پروفسور RMIT در بیانیه‌ای درباره تحقیق می‌نویسد: باتری که ما توسعه دادیم حجم انرژی به ازای واحد آن با باتری‌های لیتیوم یونی موجود در بازار قابل مقایسه است، اما ایمن‌تر است و به زمین آسیب کمتری می‌رساند، زیرا منابع زیر زمینی اندک تری در آن به کارگرفته می‌شود.

علاوه بر آن باتری توسعه یافته ما احتمالا قابلیت شارژ بسیار سریع دارد. منبع اصلی به کار رفته در باتری پروتونی کربن است که در طبیعت به میزان انبوه وجود دارد و در مقایسه با عناصری که در باتری‌های شارژی به کار می‌رود مانند لیتیوم، کبالت و وانیدیم بسیار در دسترس‌تر است.

منبع: خبرگزاری مهر