ارتقا كارایی باتری های لیتیوم-یون با جلبك های مضر دریای خزر

ارتقا كارایی باتری های لیتیوم-یون با جلبك های مضر دریای خزر

لیمو بلاگ: پژوهشگران دانشگاه های تربیت مدرس و تهران با اصلاح سطح خاكستر حاصل از یك نوع جلبك مضر موجود در دریای خزر، از آن بعنوان ماده فعال الكترود آند در باتری های لیتیوم-یون بهره بردند.


به گزارش لیمو بلاگ به نقل از ایسنا، دكتر سهیلا جوادیان فرزانه، عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس، پیدایش و رشد جلبك های مضر در دریا را از نتایج ورود آلاینده های نفتی، سموم كشاورزی و فاضلاب های خانگی به دریا دانست و اضافه كرد: یكی از اثرات مخرب ورود مواد آلاینده به آب دریا، كاهش میزان اكسیژن آب و به دنبال آن مرگ ومیر گیاهان و جانوران آبزی است. تا جایی كه خیلی از نواحی دریای خزر كه هرساله میزبان خیلی از گردشگران است، به محلی برای رشد جلبك های مضر تبدیل گشته است.
وی افزود: بر این اساس در این مطالعات سعی كردیم تا با استفاده از یك نوع جلبك مضر با نام "كلادوفورا گلامراتا" كارایی باتری های لیتیوم-یون را بهبود بخشیم.
جوادیان با اشاره به اینكه استفاده از نتایج این طرح می تواند به صورت همزمان دو مشكل را برطرف كند، تصریح كرد: در وهله اول مشكل زیست محیطی مربوط به حضور جلبك های مزاحم را برطرف كرده و در گام بعدی كارایی باتری های پركاربرد لیتیوم-یون را ارتقا بخشد.
مجری طرح اضافه كرد: خاكستر تهیه شده از جلبك دریایی، حاوی حفراتی بیضی شكل با ابعاد میكرومتری و نانومتری است، این سوژه سبب میگردد تا سطح بسیار بالایی برای واكنش الكتروشیمیایی محیا شده و در نتیجه كارایی الكترود آند بهبود یابد.
عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس با اشاره به اینكه در طرح حاضر سپس اعمال فرایند پیرولیز در دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد بر روی بقایای یك نوع جلبك مضر دریایی موسوم به كلادوفورا گلامراتا، خاكستر متخلخل به دست آمده و سپس این خاكستر توسط هیدروكلریك اسید فعال گردیده است. در ادامه، پودر فعال شده تحت آزمون های مشخصه یابی و ساختاری قرار گرفته و درنهایت قابلیت آن بعنوان آند باتری های لیتیوم-یون توسط آزمون های الكتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفته است.
به قول این محقق، آزمون های ساختاری نشان دهنده احداث حفراتی زیتونی شكل با طول ۲۰۰ تا ۳۰۰ نانومتر و عرض ۷۰ تا ۱۰۰ نانومتر سپس عملیات پیرولیز است. ضمن اینكه نتایج آزمون های الكتروشیمیایی، ظرفیت دشارژ اولیه را ۷۰۰ میلی آمپر ساعت بر گرم و چگالی جریان را ۰.۱ آمپر بر گرم حكایت می كنند، كه بیان كننده عملكرد الكتروشیمیایی بسیار بالاتر از گرافیت مورد استفاده در باتری های لیتیوم- یون رایج است.
از این طرح، دو مورد اختراع با عناوین "تهیه سوخت از جلبك دریایی كلادوفورا گلامراتا و بهره برداری از خاكستر آن بعنوان پیش ماده برای ساخت كاتالیزور، باتری و ابرخازن" به شماره ۹۴۶۱۳ و "باتری سازگار با محیط زیست بر پایه زیست توده و مایع یونی" به شماره ۹۷۱۲۵ به ثبت رسیده است.
این تحقیقات از طرف دكتر سهیلا جوادیان فرزانه و دكتر حسین غریبی از اعضای هیأت علمی و پژمان سلیمی دانش آموخته مقطع كارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس و امید نوروزی دانشجوی مقطع دكتری دانشگاه تهران اجرایی شده و نتایج آن در مجله Environmental Science and Pollution Research با ضریب تأثیر ۲.۸ انتشار یافته است.



1397/09/14
15:24:58
5.0 / 5
133
تگهای خبر: پژوهش , دانشگاه
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۳