ساخت باتری‌ با استفاده از نمک مذاب در دانشگاه ام آی تی

پژوهشگران دانشگاه ام آی تی ، برای ذخیره بیشتر نیرو، نوعی باتری ابداع کرده‌اند که ساخت آن هزینه کمتری نسبت به باتری‌های کنونی دارد. 

یکی از مشکلات ابتدایی با انرژی تجدیدپذیر، به خصوص باد و خورشید، این است که تولید نیرو هنگامی صورت می‌گیرد که باد یا خورشید در دسترس باشند نه زمانیکه به آنها نیاز است.

اگر دنیا از عهده طراحی یک باتری بزرگ، ارزان و طولانی مدت برآید که بتوان آن را برای ذخیره نیرو در مقیاس شبکه استفاده و به هنگام نیاز دوباره شارژ کرد، این مشکل، کم و بیش رفع خواهد شد.

از میان ابزار الکتریکی جدید و صنایع الکترونیکی مصرف‌کننده، باتری‌های لیتیوم، به خاطر عملکرد بالا، تراکم قدرت و وزن سبک، محبوب هستند.

اما لیتیوم، برای ذخیره در مقیاس شبکه، ماده پرهزینه‌ای است و هنگامی که صحبت ساخت باتری برای کل شهر مطرح می‌شود، اندازه و وزن نسبت به ساخت ابزاری ارزان، ایمن، قابل اعتماد و تا حد امکان بادوام ، از اهمیت کمتری برخوردار است. اگر این باتری از یک ماده متعارف تر و در دسترس تر ساخته شود، بسیار بهتر خواهد بود.

راهکاری جدید برای مشکلی قدیمی

خبر خوب اینکه یک گروه از پژوهشگران دانشگاه ام آی تی  (MIT)، برای ساخت دوباره یک باتری قدیمی که اولین بار در 50 سال پیش ثبت شده بود، روشی کم‌هزینه، موثر و دائمی، پیدا کرده‌اند.

این کشف، بر باتری‌های ساخته شده از نمک مذاب مانند مدلهایی که از سدیم/سولفور یا سدیم/نیکل‌کلراید ساخته شده اند، تمرکز دارد که در آنها، الکترودها در دمای بالا نگه داشته می‌شوند تا در نمک مذاب حفظ شوند و امکان انتقال شارژ، میان‌شان فراهم شود.

معمولا، الکترودها باید با غشای خاصی که به مولکول‌های به خصوصی اجازه عبور می‌دهد و مولکول‌های دیگر را جدا می‌کند، از هم جدا نگه داشته شوند.

در گذشته، این کار با استفاده از یک لایه نازک سرامیکی بتا آلومنیا انجام می‌گرفت اما استفاده تجاری از این باتری‌ها، به خاطر نازک، بی‌دوام و شکننده بودن این لایه سرامیکی، محدود شده است.

گروه پژوهشگران دانشگاه ام آی تی ، با استفاده از یک شبکه استیل منظم که با نیترید تیتانیوم پوشیده شده، روش جدیدی برای جدا کردن الکترودها کشف کرده است.

درحالی که لایه سرامیکی، با استفاده از سوراخ‌های موجود در این ماده متخلخل، مولکول‌ها را براساس اندازه فیزیکی‌شان مرتب می‌کند، شبکه استیل، برای دستیابی به نتیجه مشابه، از ویژگی‌های الکتریکی‌اش استفاده می‌کند.

تکنیک شبکه استیل، برای شیمی باتری تعدادی از باتری‌های گوناگون دارای الکترود ذوب شده، به کار گرفته می‌شود و از آنجا که به طراحی باتری کوچک و سبک‌وزن مانند باتری خودروی الکتریکی یا تلفن همراه کمکی نمی‌کند، پژوهشگران باور دارند این باتری می‌تواند یک ایده موثر برای ذخیره انرژی در مقیاس کوچک، هزینه کم و مکان ثابت باشد.

امکان دارد چنین پیشرفتی، به شهرها اجازه دهد بدون خطر و به سادگی، به بالاترین میزان انرژی‌های تجدیدپذیر حاصل از تلفیق انرژی دست یابند که برای همه خبر خوبی است.

منبع: ایسنا