پخت و پز مواد باتری پایدار در مایکروویو | پژوهش

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در reddit
اشتراک گذاری در email

*****توجه : ممکن است در ترجمه مشکلاتی وجود داشته باشد *****

مسیرهای ساده و پایدار برای ساخت آندهای بهتر برای باتری‌های قابل شارژ توسط شیمی‌دانان دانشگاه سنت اندروز بریتانیا ساخته شده است.

تیمی به رهبری شیمیدان رابرت آرمسترانگ برای بهبود طیف مواد آندی موجود برای باتری های قابل شارژ سدیم یون کار کرده است. این باتری‌ها می‌توانند رقیب باتری‌های لیتیوم یونی باشند و می‌توانند از منبعی بسیار پایدارتر و ارزان‌تر – نمک ساخته شوند.

آند برای باتری های لیتیوم یون اغلب بر اساس کربن است. اما در حالی که یون‌های لیتیوم کوچک به خوبی در گرافیت قرار می‌گیرند، یون‌های سدیم بزرگ‌تر اینطور نیستند. مواد آند جایگزین تحت بررسی شامل مولکول‌های حاوی گروه‌های آلی فعال ردوکس، از جمله کربوکسیلات‌ها، ایمین‌ها و آزو هستند. سنتز معمولاً شامل واکنش‌های مرسوم مبتنی بر حلال است.

اما آرمسترانگ و تیمش در تلاش برای یافتن مسیری پایدارتر برای این مواد باتری با اجتناب از حلال‌های معمولی به روش‌های دیگری برای ایجاد واکنش روی آوردند. یکی از این موارد استفاده از مایکروویو بود. هدف این تیم ساخت ترکیب آند سدیم نفتالین-2،6-دی کربوکسیلات (Na-NDC) مدل به عنوان اثبات اصل بود. آنها نفتالین-2،6-دی کربوکسیلیک اسید و سدیم هیدروکسید را با مقدار کمی اتانول به عنوان حلال در یک لوله مهر و موم شده در حین مایکروویو هم زدند. پس از 10 دقیقه، واکنش کامل شد و مواد آند سرد و خشک شد.1

نمایش شماتیک واکنش برای تهیه Na-NDC (MW) با استفاده از تابش مایکروویو

Na-NDC برای قدرت الکتروشیمیایی آن مورد آزمایش قرار گرفت. برای انجام این کار، مواد را با یک چسب مخلوط کردند تا یک الکترود تشکیل شود. بایندرهای مختلف مورد آزمایش قرار گرفتند، با آنهایی که بر پایه آب ترجیح داده می شدند. آرمسترانگ می‌گوید زمانی که بایندر مورد استفاده کربوکسی متیل سلولز بود، ماده آند به‌دست‌آمده دارای راندمان کولمبیکی بالایی بود که نویدبخش تجاری‌سازی است. او می‌گوید: «آن‌ها در حال حاضر به اندازه کافی خوب نیستند که وارد یک دستگاه تجاری شوند، معایب آن عمدتاً رسانایی الکترونیکی پایین است. این بدان معناست که برای ساخت یک آند قابل کار، مقدار زیادی کربن رسانا باید اضافه شود و این منجر به چگالی انرژی کم می شود. آرمسترانگ امیدوار است که با توسعه مواد کامپوزیتی مختلف، این امر بهبود یابد. آرمسترانگ درباره Na-NDC می‌گوید: «دست‌کم به خوبی مواد مشابهی را که با روش‌های معمولی تهیه شده‌اند، کار می‌کند».

چشم انداز صنعت پتروشیمی اروپا تا سال ۲۰۳۰

تیم آرمسترانگ همچنین اخیراً یک تکنیک ساده دیگر سنتز آند را با استفاده از هم زدن مکانیکی برای ادامه واکنش و تولید کربوکسیلات سدیم منتشر کرده است.2 این روش مکانیکی حدود یک ساعت طول کشید و نیازی به حلال نداشت.

تولید کننده باتری سدیم Faradion در شفیلد، بریتانیا، برای آزمایش مواد مایکروویو و مواد مکانیکی همکاری می کند، زمانی که آرمسترانگ و تیمش مواد آند کافی برای ساخت یک دستگاه کارآمد را آماده کردند.

مزیت ساخت آندها با مواد آلی قابلیت تغییر آسان آنهاست. آرمسترانگ می گوید: «محدوده زیادی برای تنظیم پذیری وجود دارد. استفاده از روش هایی مانند مایکروویو و سنتز مکانیکی شیمیایی به پایداری باتری حاصل می افزاید.

سرنا کوسن از دانشگاه شفیلد، که از سنتز مایکروویو برای بررسی سایر اجزای باتری استفاده می کند، موافق است. او می‌گوید: «الکترودهای ارگانیک جایگزین بالقوه‌ای پایدارتر برای برخی از همتایان معدنی خود هستند که با نگرانی‌های زنجیره تأمین یا اثرات زیست‌محیطی مواجه هستند». همچنین امکان جذاب تنظیم دقیق پتانسیل الکتروشیمیایی از طریق انعطاف‌پذیری ساختاری ارائه شده توسط الکترودهای فعال آلی وجود دارد. او می‌گوید که چالش‌ها در ایجاد سنتز مایکروویو در مقیاس باقی می‌ماند، اما می‌افزاید که «مسیرهای مایکروویو یک چشم‌انداز هیجان‌انگیز برای تولید پایدارتر مواد ذخیره‌سازی انرژی هستند».

منبع : www.chemistryworld.com
2021-11-22 18:00:00

امتیاز دهید
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments

راه های ارتباطی با کارشناسان فروش

کارشناسان فروش:

خانم سپهری

مدیر فروش

خانم شایگان

کارشناس فروش

خانم سعادت

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیغام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

2813 836 0910

3144 9501 031

5410 061 0912

3145 9501 031

راه های ارتباطی با کارشناسان فروش

خانم سپهری

مدیر فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

خانم شایگان

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

خانم سعادت

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

بیا ببین چه خبره اینجا

عضویت در خبرنامه هفتگی ما

مزایا عضویت :

  • جدید ترین مقالات و محصولات را در ایمیل خود به صورت هفتگی داشته باشید.
  • اخبار جشنواره و نمایشگاه های مربوطه را سریعتر از بقیه دریافت کنید.
  • مهم از همه فقط اینجا تخفیف محصولات را اعلام میکنیم
  • آخری هم با اجازه شما ماهی یک بار هم تبلیغ بفرستیم ( قول میدیم مزاحم نشیم و دست پر هم بیایم )
خبرنامه دکاموند شیمی
blank

دانلود فقط با یک کلیک

با کلیک بر روی دانلود و اشتراک ، شما در خبرنامه مشتریان دکاموند شیمی مشترک خواهید شد.