به گزارش روابط عمومی باشگاه نوآوری و فناوری یونسکو- ایران به نقل از تک اکسپلور؛ باتری های روی در دستگاه های ذخیره انرژی بسیار کمی هستند، اما فضای زیادی برای پیشرفت دارند – برای یک، آنها معمولاً قابل شارژ نیستند. اکنون تیمی از محققان از چین، آلمان و ایالات متحده شیمی جدید روی ساخته اند که این نوع باتری را کارآمدتر و قابل شارژ مجدد می کند.
این گروه توضیح می دهند که چگونه، با استفاده از یک الکترولیت غیر قلیایی، باتری ایجاد کردند که می تواند با استفاده از یک فرآیند پراکسید روی و اکسیژن روی دو الکترون کار کند که بسیار برگشت پذیرتر از طراحی های معمولی است.
متداول ترین نوع باتری های قلیایی شناخته شده هستند – از آنها برای تأمین انرژی اسباب بازی ها، جعبه های بوم باکس و سایر محصولات مصرفی استفاده می شود. چنین باتری هایی بر پایه روی هستند، که به خوبی کار کرده اند – روی بسیار ارزان است و می توان از آن برای ساخت یکی از الکترودهای باتری های ساده استفاده کرد. الکترود دیگر با استفاده از هوا ساخته می شود.
این طرح امکان تولید انبوه باتری های روی را فراهم کرده است، که علاوه بر سبک بودن، در اندازه های مختلف نیز ساخته می شود. نکته منفی این باتری ها این است که آنها در محل های دفن زباله می پیچند – یک راه حل ناپایدار برای ذخیره انرژی. در این تلاش جدید، محققان راهی برای ایجاد باتری های قابل شارژ روی یافتند.
باتری های معمولی با استفاده از الکترولیت قلیایی ساخته می شوند – این شامل چهار الکترون کاهش اکسیژن به آب است که، محققان یادآوری می کنند، یک تمرین آهسته است.
برای ایجاد نوع جدیدی از باتری مبتنی بر روی، محققان دریافتند که با انتخاب الکترولیت غیر قلیایی مناسب، آنها می توانند با استفاده از یک تعامل دو اکسید روی با اکسیژن روی باتری تولید کنند – باتری قابل برگشت بیشتری نسبت به باتری های معمولی است.
آنها همچنین الکترولیت را آب گریز کردند. با انجام این کار از نزدیک شدن سطح آب به سطح کاتد جلوگیری شده که مانع از کاهش آن می شود – و این به نوبه خود ایجاد ساختارهای مهم را کاهش می دهد که می توانند باتری های معمولی را کوتاه کنند. آزمایش طراحی جدید نشان داد که آن توانایی نگه داشتن شارژ حتی پس از دوچرخه سواری به مدت ۱۶۰۰ ساعت را دارد.
محققان اذعان می کنند که هنوز برخی از مشکلات مانند تبخیر آب برای غلبه بر آنها وجود دارد. همچنین، ساختارهای خوشه ای در نهایت با گذشت زمان شکل گرفتند. در مورد میزان شارژ نیز مشکلی وجود داشت – یک چرخه تقریباً ۲۰ ساعت به طول انجامید. آنها قصد دارند گزینه هایی را برای حل چنین مشکلاتی آزمایش کنند، مانند استفاده از کاتالیزوری که به تشکیل پراکسید کمک می کند تا میزان شارژ را بهبود بخشد.