باتری کاغذی هوا- منیزیمی ابداع شد

 به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ ، باتری‌های لیتیومی و قلیایی را کنار بگذارید چرا که منیزیم ممکن است پرچم‌دار بعدی در دنیای باتری باشد. مطالعات نشان داده اند که یک دستگاه ذخیره انرژی مبتنی بر منیزیم می‌تواند ایمن‌تر و قدرتمندتر از دیگر رقبای فلزی خود عمل کند.

ذخایر منیزیم زمین بسیار بیشتر از لیتیوم است. یون‌های منیزیم دارای چگالی انرژی بالاتر و دو بار مثبت هستند از سوی دیگریون‌های لیتیوم کوچکترند و یک‌بار مثبت دارند.

بیشتر مردم لیتیوم و باتری‌های لیتیوم یونی را می‌شناسند. این فلز در چراغ قوه‌ها، دوربین‌ها، سیستم‌های امنیتی و حتی تلفن‌های همراه، تبلت ها، دستگاه‌های بخارپز، ابزار‌ها و دوچرخه‌های الکترونیکیوجود دارد و در باتری‌های فلزی-هوا از اکسیژن برای تولید برق استفاده می‌کند.

با این حال، باتریهوا - منیزیم (Mg-air) پژوهشگران دانشگاه توهوکو نوآورانه است. در وهله نخست آنکه محققان آن را از کاغذ ساخته اند و روی آب کار می‌کند.

در این پروژه جدید و جذاب محققان از سیستم تنفسی گیاهان برای ساخت باتری منیزیم – هوا الهام گرفتند.

مجریان این طرح معتقدند: فکر کردیم اگر سیستمی داشته باشیم که در آن کاغذ، الکترولیت را با نیروی مویرگی جذب کند، مانند گیاهانکه آب را از زمین می‌مکند، می‌توانیم از آن در باتری‌های هوا- منیزیم استفاده کنیم و به این شکل، مشکل حل شدن منیزیم در الکترولیت و خود تخلیه را حل کنیم. به عبارت دیگر، عملکرد باتری به کاغذ جاذب آب بستگی دارد.

دستگاه‌های مبتنی بر کاغذ، استفاده از فلزات و پلاستیک‌ها را کاهش می‌دهند، بنابراین این باتری هوا - منیزیمی کمترین خطر را برای محیط زیست ایجاد می‌کند. باتری‌های هوا - فلز، به طور معمول و در هر صورت از فلزات سنگین استفاده می‌کنند.

با این حال این باتری‌های کاغذی را نمی‌توان به سادگی دور انداخت، حتی اگر حاوی فلزات سنگین در مقادیر کم باشند، آنها هنوز برای محیط زیست خطرناکند و یکبار مصرف.

باتری سازگار با محیط زیست و با عملکرد بالا

در نهایت، باتری هوا – منیزیم مبتنی بر کاغذ دارای عملکرد بالایی است. یکی از موانعی که دانشمندان در استفاده از منیزیم به عنوان منبع انرژی با آن روبرو بوده اند، میزان کم تحرک آن است. یون‌های لیتیوم سریعتر حرکت می‌کنند.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند می‌توان منیزیم را طوری دستکاری کرد که سرعت تحرک یون‌های آن افزایش یابد. از این گذشته، هیچ کس نمی‌خواهد ساعت‌های طولانی منتظر بماند تا وسایل الکترونیکیاش شارژ شوند.

این باتری هوا – منیزیمی کاغذی خود را در دو سطح ثابت می‌کنند: اینباتری می‌تواند اولین وسیله ذخیره‌سازی انرژی سازگار با محیط زیست باشد که استاندارد‌های عملکرد بالا را برآورده می‌کند و همچنین ماده‌ای به نازکی کاغذ ممکن است نیاز به فلزات سنگین وزن را از بین ببرد.