تاریخ امروز۱۴۰۰-۰۷-۰۱

موفقیت دیگری برای صنعت باتری: کاتدهای تیتانیومی

مترجم: یزدان الواری، پژوهشگر حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر     clock زمان مطالعه: ۲ دقیقه


محققان یک الکترود برپایه فلز تیتانیوم را برای باتری‌های یون- فلزی مورد استفاده قرار­داده‌اند. این امر می‌تواند موجب به وجود آمدن افق‌های تازه‌ای برای طراحی الکترودهای پایدار، مقرون­ به ­صرفه باشد.

باتوجه به مشکلاتی که در زنجیره تامین بسیاری از مواد ضروری برای تولید باتری‌های لیتیوم-یونی وجود دارد، روش‌های شیمیایی، مورد توجه بسیاری از موسسات تحقیقاتی قرارگرفته­ است. عنصر پتاسیم، پتانسیل جایگزینی با عنصر لیتیوم را دارد؛ درحالی‌که تیتانیوم دربین طیف وسیعی از مواد، جایگزین مناسبی برای کبالت در کاتدها است. با این­ حال، علاقه ­به تیتانیوم برای چنین استفاده‌ای به­ خاطر پتانسیل کم آن محدود­شده‌است، که این امر موجب کاهش ظرفیت باتری می‌شود. دانشمندان بخش اسکولتچ (Skoltech) مرکز علم و فناوری انرژی روسیه (CEST) ادعا‌ می‌کنند که با موفقیت در طراحی مواد کاتدی باتری‌های یون فلزی بر اساس این عنصر، نگرانی­ها را برطرف کرده ­اند. ماده تولیدشده توسط این گروه، تیتانیوم فلوئورید فسفات (KTiPO4F)  نام­دارد. پتانسیل الکترود در باتری مذکور به ۳.۶ ولت رسیده­است.

نتیجه‌ای شگفت‌انگیز در فناوری باتری

آقای فدوتوف، رئیس مطالعات این پروژه گفت: “این یک نتیجه استثنایی است و الگوی غالب در حوزه فناوری باتری‌ها را که بیان می‌کند مواد مبتنی بر تیتانیوم به دلیل پتانسیل پایین فقط به ­عنوان آند می‌توانند مورد استفاده قرارگیرند را از بین­ می ­برد.” وی افزود: “ما معتقدیم که کشف KTiPO4F بااختلاف پتانسیل الکتریکی بالا می‌تواند انگیزه تازه‌ای را برای جستجو و توسعه مواد کاتدی جدید حاوی تیتانیوم با خواص الکتروشیمیایی بی‌نظیر به‌دست آورد.”

شیمی مواد مورد استفاده در پروژه، در مقاله Titanium-based potassium-ion battery positive electrode with extraordinarily high redox potential، در مجله Nature Communications منتشر و تشریح ­شده­ است.

آرتم آباکوموو (Artem Abakumov) مدیر CEST افزود: “ازمنظر شیمی معدنی و شیمی حالت­ جامد، این یک اتفاق عالی است که یک بار دیگر نشان می‌دهد، به­ جای پیروی کورکورانه از قوانین پذیرفته‌شده، باید همه چیز را با چشمان باز نگاه کنیم.” اگر ترکیب شیمیایی، ساختار کریستالی و روش سنتز مناسب را انتخاب ­کنید، غیر ممکن امکان‌پذیر می‌شود و می‌توانید مواد جدیدی با خواص غیرمنتظره و فرصت‌های جدید برای کاربردهای عملی پیدا کنید. این مسئله توسط استاد فدوتوف و تیم وی نشان داده­ شده ­است.” این گروه اذعان­ داشتند که کشف این مهم، مجالی برای تلاش‌های بیشتر در زمینه طراحی مقرون­ به ­صرفه و کشف مواد پایدار در طرح‌های آینده ذخیره‌­سازها، ایجاد کرده ­است.

منبع: pv-magazine

نظر شما درباره این مطلب مهم است

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

17 + سیزده =

نشر و بازنشر تمامی مطالب در سایت و فضای مجازی تنها با درج آدرس www.iransolarmag.com مجاز است.