طبق گفته دانشمندان در آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورث‌وسترن و دانشگاه پرینستون، با ساختارهای گرافنی شبیه پوسته‌های تخم‌مرغ شکسته، می‌توان یک باتری لیتیوم- هوا ساخت که بالاترین ظرفیت ذخیره انرژی در بین این نوع باتری‌ها را داشته باشد. این ماده متخلخل سیاه را می‌توان در باتری‌های لیتیوم – هوا، جایگزین صفحه‌های گرافنی نرم مرسوم که در طول استفاده با ذرات ریز مسدود می‌شوند، کرد. مزیت دیگر این ماده جدید این است که متکی بر پلاتین یا دیگر فلزات نجیب نیست، بنابراین توان بالقوه‌ای برای کاهش هزینه‌ها دارد.
گرافن متخلخل بعنوان الکترودی برای باتری‌های لیتیوم – هوا
|
طبق گفته دانشمندان در آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورث‌وسترن و دانشگاه پرینستون، با ساختارهای گرافنی شبیه پوسته‌های تخم‌مرغ شکسته، می‌توان یک باتری لیتیوم- هوا ساخت که بالاترین ظرفیت ذخیره انرژی در بین این نوع باتری‌ها را داشته باشد. این ماده متخلخل سیاه را می‌توان در باتری‌های لیتیوم – هوا، جایگزین صفحه‌های گرافنی نرم مرسوم که در طول استفاده با ذرات ریز مسدود می‌شوند، کرد. مزیت دیگر این ماده جدید این است که متکی بر پلاتین یا دیگر فلزات نجیب نیست، بنابراین توان بالقوه‌ای برای کاهش هزینه‌ها دارد. جی‌ژیاو، محقق ارشد این مطالعه، گفت: “این ساختار سلسله مراتبی از صفحه‌های |
|
|
ماده گرافنی متخلخل این محققان را می‌توان در باتری‌های لیتیوم- هوا، جایگزین صفحه‌های گرافنی نرم مرسوم که با ذرات ریز مسدود می‌شود، کرد. |
|
این محققان با ترکیب یک عامل پیوندی با گرافن، شروع کردند. مانند صابون که روغن را در آب پراکنده می‌کند، این عامل پیوندی گرافن را در محلول پراکنده می‌کند. سپس این عامل پیوندی و گرافن به آب اضافه شدند و با استفاده از فرآیندی که داخل محلول حباب‌هایی ایجاد می‌کند، مخلوط شدند. گرافن و پیوند‌دهنده اطراف این حباب‌ها جمع شده و سخت شدند. موقعی که این حباب‌ها به تدریج خارج شدند، کره‌های حفره‌داری از گرافن باقی ماند. این ذرات سیاه ریز قطری بین ۳ تا ۴ میکرومتر داشتند. این دانشمندان با استفاده از مدلینگ و میکروسکوپ، این ساختارهای گرافنی و عملکردشان این محققان متوجه شدند که این ساختارهای متخلخل سیاه ظرفیت ذخیره انرژی بیش از این دانشمندان کاتالیست‌های بسیاری را برای باتری خود مطالعه کردند و در نهایت این محققان جزئیات نتایج کار خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند. |
