purpurin_madder.jpg

محققان موفق به یافتن جایگزین دوستدار محیط زیست برای سنگ معدن‌های فلزی شدند که هم‌اکنون در الکترودهای باتری‌های لیتیوم-یون به کار می‌روند.در باتری غیرسمی و پایدار جدید از purpurin، نوعی رنگ قرمز/زرد استخراج شده از ریشه گیاه روناس استفاده شده است.این گیاه دست کم سه هزار و پانصد سال است که برای رنگ کردن لباس مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه می‌تواند به آسانی پرورش داده شود.در حال حاضر اکسید کبالت لیتیوم (LiCoO2) ماده مورد انتخاب برای تشکیل شدن کاتد در باتری های لیتیوم-یون است.با این حال استخراج کبالت از معدن و ترکیب کردن آن با لیتیوم در دماهای بالا به منظور تشکیل شدن کاتد فرایندی گران و انرژی‌بر است.همچنین به گفته «آراوا لیلا موهانا ردی» از دانشگاه رایس، تولید و احیای هر کیلووات-ساعت انرژی در یک باتری لیتیوم-یون موجب ورود 72 کیلوگرم دی اکسید کربن به درون جو می شود.این دانشمند به همراه تیمی از همکارانش از دانشگاه‌های مختلف دریافتند که purpurin و سایر مولکول‌های رنگ زیست‌محور پتانسیل بالایی را به عنوان جایگزین دوستدار محیط زیست برای کبالت دارا هستند.این امر به دلیل وجود گروه‌های کربنیل و هیدروکسیل در این مولکول‌هاست که در انتقال الکترون‌ها ماهر هستند.ساخت الکترود purpurin می‌تواند طی فرایند ساده‌یی و در دمای اتاق صورت گیرد. این فرایند شامل حل شدن این ماده در یک حلال الکل و اضافه شدن نمک لیتیوم به آن است.دانشمندان حاضر در این پروژه تحقیقاتی با استفاده از purpurin و افزودن 20 درصدی کربن جهت ارتقای رسانایی، یک سلول نیمه باتری را با ظرفیت 90 میلی‌آمپر در گرم پس از 50 چرخه‌ شارژ/دشارژ طراحی کردند.گفته می‌شود پرورش دادن روناس یا سایر محصولات زیست‌توده به حذف دی اکسید کربن از جو کمک خواهد کرد. باتری‌ جدید همچنین غیرسمی بوده و حذف آن‌ آسان خواهد بود.محققان امیدوارند باتری لیتیوم-یون سبز آن‌ها در چند سال آینده از لحاظ تجاری قابل تولید باشد. این مدت شامل زمان مورد نیاز جهت ارتقای کارآیی purpurin یا یافتن و ترکیب کردن مولکول‌های مشابه است.جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nature قابل مشاهده است.




تاريخ : جمعه 24 آذر 1391 | 11:16 | نویسنده : elme1404 | ارسال نظر(0)

نظرات کاربران

دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید

ثبت نام کاربران

در چند ثانیه حساب کاربری خود را بسازید

قبلا ثبت نام کرده‌اید؟

ورود کاربران

خوش آمدید! لطفا وارد حساب خود شوید

حساب کاربری ندارید؟