ساخت باتری‌ از برگ درختان بلوط

محققان دانشگاه مریلند در جستجوی روشی عالی، ارزان‌قیمت برای تولید باتری با قطب منفی یا آند با استفاده از محیط اطراف شدند. این روش استفاده از برگ در فناوری موجود بود.

ایسنا: زمانی که به درخت سرسبز نگاه می‌کنیم با خود فکر نمی‌کنیم هریک از این برگ‌ها باتری‌های کوچکی هستند، این برگ‌های کوچک انرژی درخت را ذخیره و در زمانی دیگر استفاده می‌کنند و این مراحل طبیعی، موجب ساخت باتری از برگ درختان به جای باتری‌های لیتیومی امروزی خواهد شد.

محققان دانشگاه مریلند در جستجوی روشی عالی، ارزان‌قیمت برای تولید باتری با قطب منفی یا آند با استفاده از محیط اطراف شدند. این روش استفاده از برگ در فناوری موجود بود.

محقق این تحقیق هانکبین لی، از مرکز ملی فناوری و علوم نانو پکن، اظهار کرد: برگ‌های پیرامون ما بسیار زیاد هستند و روزانه آن‌ها را بدون توجه مشاهده می‌کنیم.

شکل برگ‌ها با نیازهای باتری‌های امروز تطابق دارد و شامل سطح کم و ساختار درونی پیچیده است که می‌توان آن را از الکترولیت سدیم پر کرد.

دانشمندان برگ درختان بلوط را تا 1000 درجه سانتی‌گراد گرما می‌دهند تا ساختار کربن موجود آسیب ببیند و سپس با وارد کردن الکترولیت به منافذ برگ‌های طبیعی موجب جذب آن می‌شوند.

این روش در برگ‌های دیگر نیز آزمایش شده تا بهترین گزینه برای ذخیره انرژی انتخاب شود، این آزمایش بر روی پوست موز، خربزه، هندوانه و خزه نیز انجام شده است.

ساخت باتری سدیمی قابل شارژ از برگ درخت بلوط

به گزارش آنا به نقل از گیزمگ، تاکنون باتری‌های ارگانیکی با استفاده از لیمو یا سیب‌زمینی ساخته شده‌اند و این بار نیز دانشمندان با استفاده از برگ بلوط پخته‌شده باتری سدیمی ساخته‌اند. سدیم از نظر تئوری نسبت به باتری لیتیومی شارژ بیشتری نگه می‌دارد اما در عمل نمی‌توان دفعات زیادی این باتری را شارژ و خالی کرد.

در واقع یکی از موانع اصلی ساخت باتری سدیمی، یافتن مواد آندی است که با سدیم سازگار باشد. گرافیتی که در باتری‌های لی-یونی مورد استفاده قرار می‌گیرد، برای باتری سدیمی مطلوب نیست زیرا سایز یون‌های سدیم بسیار بزرگ‌تر از سایز لیتیوم‌ است. استفاده از گرافین در باتری سدیمی نیز امکان‌پذیر است اما این استفاده از این ماده نیز بسیار زمان‌بر است و برای تولید بسیار گران‌قیمت تمام می‌شود.

با این حال، دانشمندان دانشگاه مریلند و پکن برای ساخت باتری سدیمی خود ابتدا از منابع زیست‌توده‌ای دیگری نظیر فضولات گیاهی، پوست‌ موز، پوست خربزه استفاده کردند ولی متوجه شدند که تمامی آنها نیز به فرآیند اضافی دیگر و همچنین لایه‌نشانی هستند.

فی شن، یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی در مورد این ابداع می‌گوید: «شکل طبیعی یک برگ نیازهای یک باتری را مرتفع می‌کند: مساحت سطح کم که خطاها را کاهش می‌دهد، وجود ساختارهای ریز بسیاری که در نزدیکی هم قرار دارند و فضا را به حداکثر می‌رسانند و ساختارهای داخلی با ابعاد درست و شکل که با الکترولیت سدیم مورد استفاده قرار می‌گیرند».

دانشمندان در ابتدا یک برگ را از طریق تجزیه در اثر حرارت، پخت آن در 1000 درجه سانتی‌گراد به مدت یک ساعت در یک مخزن بدون اکسیژن، خشک کردند و برای حذف ناخالصی‌های دیگر معدنی که ممکن است با فرآیندهای الکتروشیمیایی تداخل کند، آن را به مدت 6 ساعت در کلرید هیدروژن قرار دادند. نتیجه این کار، به وجود آمدن یک برگ کربنی شد که هنوز منافذ زیرین آن به برگ اجازه جذب آب و رد و بدل کردن گاز را می‌دهد.

این دانشمندان معتقدند که برگ منبع تجدیدپذیر و وافری برای تولید این باتری‌هاست که هیچ تاثیر منفی نیز روی محیط زیست ندارد و با استفاده از برگ می‌توان ذخیره‌سازی در مقیاس بزرگ به عنوان یک باتری را انجام داد.

اخبار علمی - آنا