تلاش دانشگاه تربیت‌مدرس برای دستیابی به دانش بومی باتری آلومینیوم – یون

سنتز نانوکامپوزیت V۲CTx/CNT و بررسی خواص الکتروشیمیایی عنوان طرحی است که مطهره سادات محسنی صالحی منفرد با راهنمایی احسان طاهری نساج در دانشگاه تربیت مدرس به پایان رسانده است.

وی در این باره توضیح داد: انرژی الکتروشیمیایی یک راه‌حل مناسب برای جایگزینی انرژی فسیلی است از این رو در دهه‌های اخیر پژوهش‌های فراوانی روی توسعه دستگاه‌های تولید و ذخیره‌سازی انرژی انجام شده است به‌طوری‌که استفاده از انرژی‌های خورشیدی، بادی و دیگر انرژی‌های تجدیدپذیر گسترش‌یافته و از دستگاه‌های مطلوب ذخیره انرژی همانند باتری‌ها و ابرخازن‌ها بهره‌برداری می‌شود.

صالحی اضافه کرد: به‌تازگی، باتری‌های قابل شارژ آلومینیوم – یون به‌عنوان جایگزین امیدوارکننده باتری‌های لیتیم – یون موردتوجه قرار گرفته‌اند. استفاده از مواد با ظرفیت بالا به این خاطر است که این ساختار‌ها راه جدیدی را برای دستیابی به ذخیره‌سازی انرژی با چگالی انرژی بالا در سرعت‌های بالای شارژ ایجاد می‌کنند.

این محقق ادامه داد: سازوکار عملکرد باتری‌های یونی، رفت‌وآمد یون‌ها بین الکترود‌ها از طریق یک الکترولیت مایع یونی است. یون‌ها از آند خارج و حین فرایند دشارژ وارد کاتد می‌شوند. در طول شارژ، روند مخالف رخ می‌دهد؛ بنابراین الکترود نقش قابل‌توجهی در عملکرد باتری ایفا می‌کند.

مجری طرح سنتز و بررسی خواص الکتروشیمیایی ماده کاتدی V۲CTx، بررسی تأثیر کامپوزیت‌سازی بر ظرفیت ویژه و چرخه‌پذیری الکتروشیمیایی باتری، بهینه‌سازی اندازه و مورفولوژی پودر‌های ماده فعال کاتدی را از اهداف اجرای این طرح دانست و یادآور شد: امکانات متمرکز برای سنتز ماده وجود نداشت و برای این کار از چند دانشگاه کمک گرفتم؛ اما متأسفانه کرونا و تعطیلی مراکز آزمایشگاهی و دانشگاه‌ها در ادامه فعالیت وقفه ایجاد کرد. هزینه‌های بالای تحقیقات هم می‌توانست فعالیت را متوقف کند و اگر گرنت استاد راهنما و تقبل هزینه‌ها توسط ایشان نبود، با توجه به بالارفتن تصاعدی دلار، مشکلات زیادی پیش‌روی ما بود.

وی خاطرنشان کرد: نتایج حاصل از این پروژه، به ایجاد دانش بومی تولید الکترود کاتدی باتری آلومینیوم – یون و یا ابرخازن آلومینیومی کمک می‌کند و حتی با امکانات و تجهیزات می‌توان نمونه محصول را نیز تولید کرد.