باتری دی اکسید کربنی نوید آینده‌ای درخشان از صنعت باتری را می‌دهد

جستجو برای یافتن ماده جدیدی که بتواند تکنولوژی باتری را به جلو حرکت دهد، مدتی است که در کانون توجهات دانشمندان قرار گرفته است. از طراحی باتری به شکل ستون فقرات انسان گرفته مانند ساختار‌های نانو زنجیره‌ای و استفاده از کربن دی اکسید. مورد آخر، جدیدترین کاربرد این ماده مضر است که انسان تولید می‌کند. محققین توانسته‌اند چرخه شارژ باتری های دی اکسید کربنی با پتانسیل بالا را به ۵۰۰ بار برسانند.

باتری های دی اکسید کربنی بیش از ۷ برابر چگالی انرژی یک باتری معمولی لیتیوم یونی را دارند و به همین دلیل علاقه دانشمندان به تولید باتری‌های لیتیوم کربنی در حال افزایش است. دانشمندان دانشگاه MIT پیش از این به نتایج قابل توجهی رسیده بودند.

این تیم با ابداع روش جدید واکنش الکتروشیمیایی دشارژ ولتاژ، توانستند کربن دی اکسید موجود در این باتری را به صورت یک ماده کربنی جامد تبدیل کنند. اما مشکل این باتری تنها عمر ۱۰ چرخه‌ای شارژ آن عنوان شده بود.

با این حال تیمی در دانشگاه ایالتی ایلینوی آمریکا، توانسته‌اند باتری دی اکسید کربنی با قابلیت چرخه شارژ معقول ۵۰۰ بار را تولید کنند. این تیم مشکلات حاصل از تجمع کربن روی کاتالیست در حین شارژ را از بین برده سا. علی‌رضا احمدی پریداری مسئول این پروژهمی‌گوید:

تجمع کربن نه تنها باعث گرفتگی سایت‌های فعال کاتالیست و پخش شدن کربن دی اکسید می‌شود، بلکه باعث تجزیه الکترولیت در در حالت شارژ شده نیز می‌شود.

یکی از راه‌حل‌های جلوگیری از این اتفاق، استفاده از مواد جدید برای بازیافت این مواد به صورت مداوم است. این کار نیازمند جایگذاری نانو ذراتی از دی سولفید مولیبدن در کاتالیست کاتدی و استفاده از یک نوع الکترود هیبریدی متشکل از مایع یونی و دی متیل سولفوکسید است.

به گفته محققین این ترکیبات باعث می‌شود کامپوزیت خروجی باتری از چند جزء مختلف تشکیل شود تا از یک جزء. همچنین با تشکیل این چند جزء، کربن به صورت طبیعی داخل واگنش اضافه می‌شود و از تجمع مشکل‌ساز آن در کاتالیست جلوگیری می‌شود. این کار باعث شد تا محققین بتوانند این باتری دی اکسید کربنی را ۵۰۰ بار به صورت کامل شارژ و دشارژ کنند.

محققین می‌گویند استفاده از این مواد باعث می‌شود که ما باتری لیتیم کربنی با کربن خنثی تولید کنیم که کارایی بهینه‌تر و چرخه شارژ بیشتری دارد که می‌توان از آن در سیستم‌های پیشرفته صنعتی استفاده شود.

البته این تحقیق راه بسیاری تا تجاری شدن دارد و همچنین تاثیر آن چنانی در کاهش میزان تولید کربن دی اکسید نخواهد داشت. با این حال این پژوهش باعث می‌شود تا محققین بتوانند در رابطه با کاهش تولیدات کربن دی اکسید و تولید باتری دی اکسید کربنی برای بهبود عمر باتری‌ها تحقیقات بیشتری انجام دهند.