ذخیرهسازی انرژیهای تجدیدپذیر به سبک آلمانی
اکوایران: یک لایه پلیمری محافظ به یونهای روی اجازه میدهد در حالیکه مولکولهای آب و تشکیل هیدروژن را مسدود میکنند، جریان پیدا کنند.
به گزارش اکوایران، محققان دانشگاه فنی مونیخ (TUM) رویکرد جدیدی را با استفاده از یک پلیمر آلی اسفنجی توسعه دادهاند که بهطور قابل توجهی عمر باتریهای یون-روی (ZIBs) را افزایش میدهد. به طور سنتی، ZIBs فقط چند هزار چرخه عمر میکند، اما با استفاده از این پلیمر جدید در آنُد، عمر آنها میتواند به چند صد هزار چرخه افزایش یابد. با گسترش تولید انرژی پاک کشورها از طریق انرژی خورشیدی و بادی، راهحلهای ذخیره انرژی موثر به دلیل ماهیت متناوب این منابع انرژی بسیار مهم هستند.
به نوشته اینترستینگ اینجینیرینگ، در حالیکه باتریهای لیتیوم-یون راهحل اصلی ذخیرهسازی انرژی بودهاند، آنها به دلیل مقادیر زیادی لیتیوم مورد نیاز، گران و غیرپایدار هستند. از سوی دیگر، روی یک جایگزین پایدارتر و فراوانتر ارائه میکند. باتریهای یون-روی مشابه باتریهای لیتیوم-یون عمل میکنند، با استفاده از روی به عنوان انُد و یک ماده میانجی روی بهعنوان کاتد که چگالی انرژی بالا و ایمنی بهبودیافته را فراهم میکند. با این حال، چالشهایی مانند تشکیل دندریتهای روی و واکنشهای جانبی، استفاده گسترده از آنها را محدود کرده است.
پلیمر جدید یک چارچوب آلی کووالانتی اسفنجی فلوئورینهشده دو بعدی (TpBD-2F) است و بهعنوان یک لایه محافظ بر سطح آند باتری یون-روی عمل میکند. این موضوع اجازه میدهد تا یونهای روی آزادانه جریان یابند در حالیکه آب را دفع میکنند، بنابراین از واکنشهای نامطلوب جلوگیری میشود.
این پلیمر به باتریها امکان میدهد تا عمر بیش از 100 هزار چرخه در چگالی جریان 5 آمپر در هر گرم را داشته باشند. این تحقیق امکان راهحلهای ذخیرهسازی انرژی مقیاسپذیر و مؤثر را باز میکند و راه را برای پیشرفتهای بیشتر مهندسی در این زمینه هموار میسازد.
منبع اکو ایران
