گروهی از محققان ایرانی برای توسعه کاتد باتری لیتیوم-سلنیوم از پلاستیک غیرقابل بازیافت استفاده کرده اند و به این ترتیب روشی برای به کارگیری این نوع زباله و حفظ محیط زیست ابداع کرده اند.
به گزارش سایت خبری پرسون، عنصر سلنیوم ظرفیت بالایی دارد و به همین دلیل یک ماده مناسب برای کاتد باتری های شارژی لیتیومی به شمار می رود. با این وجود چالش های زیادی به دلیل واکنش های برگشت ناپذیر و تاثیرات آن در نتیجه تماس با الکترولیت وجود دارد درهمین راستا گروهی از محققان با همکاری امیر حسین احمدیان حسینی و محمد ارجمند سلنیوم را در کربن ریز متخلیل برگرفته از پلاستیک دور ریز و غیرقابل بازیافت محصور کردند. برای این منظور آنها از فرایند دو مرحله ای کربن سازی- فعالسازی استفاده کردند.
کربن حاصل از زباله های پلاستیکی (PWC)به عنوان میزبانی برای سلنیوم عمل می کند و از طریق فرآیند انتشار مذاب یک کامپوزیت کاتد تشکیل می دهد. الکترود کاتد با استفاده از روش ریخته‌گری دوغاب، شامل کامپوزیت PWC/Se، کربن سیاه و آلژینات سدیم ساخته شد. تکامل ساختار متخلخل در PWC در دمای زیر ۸۰۰ درجه سانتیگراد فعال شد و شامل دو ریز متخلخل بود. علاوه بر آن افزایش دمای فعالسازی، سطح ویژه و حجم منافذ افزایش یافت و توزیع اندازه منافذ به سمت ساختار مزو متخلخل(ساختار با تخلخل متوسط) تغییر کرد.
سلول سکه ای Li-Se ساخته شده از PWC فعال شده در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد (PWC۶۰۰) ظرفیت تخلیه عالی، قابلیت سرعت و پایداری چرخه طولانی در چگالی جریان بالاتر را نشان داد. این ویژگی متخلخل برای محصورسازی موثر سلنیوم، انتشار یون لیتیوم و انتقال شارژ حیاتی است.
تحقیق پیش رو روی توسعه پایدار کربن متخلخل از پلاستیک بازیافتی به عنوان یک ماده کاتد مناسب برای باتری های لیتیوم- سلنیوم تاکید دارد به این ترتیب پژوهش محققان ایران به روشی حافظ محیط زیست برای ذخیره انرژی و استفاده از پلاستیک های غیرقابل بازیافت کمک می کند.
منبع: مهر
source