باتری نوین هیدریدی؛ گامی بلند در ذخیره‌سازی انرژی پاک

12 ساعت پیش

0 زمان مطالعه یک دقیقه

باتری نوین هیدریدی؛ گامی بلند در ذخیره‌سازی انرژی پاک

پژوهشگران مؤسسه فیزیک شیمیایی دالیان، وابسته به آکادمی علوم چین، در گامی پیشگامانه موفق به ساخت اولین باتری قابل شارژ هیدریدی جهان شدند.

به گزارش دیتاسنتر من و به نقل از سای‌تک‌دیلی، گفته می‌شود یون‌های هیدرید (H⁻) به دلیل جرم بسیار کم و پتانسیل بالای اکسایش-کاهش، از دیرباز مورد توجه پژوهشگران به‌عنوان حامل‌های شارژ در دستگاه‌های الکتروشیمیایی آینده بوده‌اند. با این حال، نبود الکترولیتی که بتواند ترکیبی از حرکت سریع یون‌ها، پایداری حرارتی و سازگاری با الکترودها را فراهم کند، پیشرفت در این زمینه را محدود کرده بود.

بر این اساس، تیم پژوهشی با الهام از ساختارهای هتروجانکشن، یک الکترولیت هیدریدی کامپوزیتی هسته-پوسته به نام 3CeH3@BaH2 طراحی کردند. در این ساختار، پوسته نازکی از BaH2، هسته CeH3 را در بر می‌گیرد. این ترکیب از هدایت بالای یون هیدرید در CeH3 و پایداری BaH2 بهره می‌برد و امکان هدایت سریع یون‌های هیدرید در دمای اتاق را همراه با پایداری حرارتی و الکتروشیمیایی بالا فراهم می‌کند.

گفتنی است این باتری نمونه با استفاده از ماده ذخیره‌ساز هیدروژن کلاسیک، NaAlH4، به‌عنوان جزء فعال کاتد ساخته شد. الکترود مثبت این باتری در دمای اتاق ظرفیت تخلیه اولیه‌ای برابر با ۹۸۴ میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم ارائه داد و پس از ۲۰ چرخه، همچنان ۴۰۲ میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم را حفظ کرد.

در پیکربندی چندلایه، ولتاژ عملیاتی به ۱٫۹ ولت رسید که توانست یک لامپ دیود ساطع‌کننده نور زرد را روشن کند؛ نمایشی جذاب از کاربردهای عملی این فناوری.

به گفته پژوهشگران، استفاده از هیدروژن به‌عنوان حامل شارژ، از تشکیل دندریت‌ها جلوگیری می‌کند و راه را برای ذخیره‌سازی انرژی ایمن، کارآمد و پایدار باز می‌کند.