ساخت باتريهاي انعطافپذير به شکل فيلمهاي نازک
|
دانشمندان آمريکايي موفق شدند يک باتري بسيار نازک و انعطافپذيز بسازند که
بالاترين ظرفيت بار را براي سلولهاي فيلم نازک دارا است. اين باتري ميتواند در
ولتاژهاي بسيار کمتر از باتريهاي يون ليتيم شارژ شود. در ساخت اين باتري از کربن و
نانوذرات RuO2•nH2O استفاده شده است. باتريهاي انعطافپذير فوايد بسيار زيادي نسبت به سيستمها صلب دارد. اين باتريها قابل استفاده در ادوات مدرن از پروتزهاي قابل کاشت در بدن گرفته تا سيستمهاي شناسايي ترک و فشار در ساختارهاي سيماني هستند. اما منبع انرژي الکتروشيميايي براي اين باتريها بسيار سمي هستند و همچنين خطر انفجار آنها وجود دارد. دانيل لووي از شرکت FlexE، که يک شرکت توليد کننده باتريهاي قابل شارژ از فيلمهاي نازک است، با همکاري مارتين پکرار از دانشگاه مريلند، موفق شدند يک سلول گالوانيک نازک بسازند که هم غير سمي بوده و هم امن و غير خورنده است. |
|
|
|
اين تيم تحقيقاتي براي توليد اين سلول، نانوذرات RuO2•nH2O را با کربن فعال و
الکتروليت ساخته شده از کلريد آمونيوم مخلوط کرده و درنهايت با پليمري داراي
پرفلورينات آنها را به هم چسباندند. نتيجه کار يک فيلم منعطف رساناي الکتريسيته شد
( فيلم گرافيتي). يک فيلم نازک از جنس فلز روي بهعنوان آند در آن استفاده شده و
تمام اين مجموعه بين يک جفت ورقه پلاستيکي محصور و بسته بندي شد. به اعتقاد لووي، هرچند که فوايد استفاده از RuO2 بهعنوان الکترود در ابر خازنها به اثبات رسيده است اما استفاده از آن در سلولهاي گالوانيک هنوز خيلي جدي گرفته نميشود زيرا قيمت تمام شده آن بسيار بالا است. براي تست مقاومت به خوردگي اين سلولها، اين تيم تحقيقاتي از الکتروليتهايي با pH مختلف استفاده کردند. آنها دريافتند که با استفاده از يک الکتروليت با اسيديته متوسط ميتوان از خوردگي الکترود و مواد موجود در کل سيستم در حين انجام واکنش الکتروشيميايي، جلوگيري کرد. زماني که آنها چرخه عمر باتري را تست کردند دريافتند که اين سلول قادر است 400 شارژ و دشارژ شدن را تحمل کند. لووي ميگويد ما ميتوانيم 85 درصد از ظرفيت باتري را پس از 300 بار شارژ-دشارژ شدند هنوز داشته باشيم. بعد از 100 بار شارژ-دشارژ شدن، به تدريج 20 درصد از ظرفيت اوليه آن کاسته ميشود. اين سلول گالوانيک الکتروشيميايي عملکرد بهتري نسبت به باتريهاي يون ليتيم دارد. از آنجايي که اين باتريها انعطافپذير هستند در نتيجه در فرآيند کوچک سازي تاثير به سزايي دارند. |
+ نوشته شده در سه شنبه هفدهم خرداد ۱۳۹۰ ساعت 13:59 توسط فیض الله کریمی
|