محققان دانشگاه «توهوکو» باتری قدرتمند منیزیم-هوای مبتنی بر کاغذ ساخته‌اند که با محیط زیست سازگار است
بیژن خطیب
دنیای پردازش آنلاین: به گزارش interestingengineering، باتری های لیتیومی و قلیایی را کنار بگذارید. منیزیم ممکن است نیروگاه بعدی در دنیای باتری باشد. مطالعات نشان داده اند که دستگاه ذخیره انرژی مبتنی بر منیزیم می تواند ایمن تر و قدرتمندتر از همتایان فلزی خود باشد.
منیزیم در زمین بیشتر از لیتیوم یافت می شود. یون های منیزیم همچنین دارای چگالی انرژی بالاتر و بار مثبت مضاعف هستند. یون های لیتیوم کوچکتر و دارای بار مثبت هستند.
اکثر مردم ممکن است با باتری های لیتیوم و لیتیوم یون آشنا باشند. این باتری ها در چراغ قوه ها، دوربین ها، سیستم های امنیتی و حتی تلفن های همراه، تبلت ها، بخارسازها، ابزارها، دوچرخه های الکترونیکی و باتری های فلزی هوا که از اکسیژن برای تولید برق استفاده می کنند، استفاده می شود.
با این حال، باتری Mg-air یک باتری نوآورانه است. محققان آن را از کاغذ ساخته اند که در آب هم کار می کند. بر اساس یک مطالعه جدید، از سیستم تنفسی گیاهان برای ساخت باتری هوای منیزیمی الهام گرفته شده است.
نویسندگان این مطالعه نوشتند:
«ما فکر می‌کردیم که اگر در سیستمی کاغذ، الکترولیت را با نیروی مویرگی جذب کند، مشابه روشی که گیاهان آب را از زمین می‌مکند، می‌توان از آن برای ساخت باتری‌های منیزیم-هوا استفاده کرد و مشکل حل شدن منیزیم در الکترولیت و فرسایش آن حل می‌شود»
دستگاه های مبتنی بر کاغذ استفاده از فلزات و پلاستیک ها را کاهش می دهند، بنابراین این باتری هوای منیزیمی کمترین خطر را برای محیط زیست ایجاد می کند. باتری های فلزی هوا معمولا از فلزات سنگین استفاده می کنند. آنها را نمی توان به سادگی دور انداخت، حتی اگر حاوی فلزات سنگین در مقادیر کم باشند. آنها هنوز برای محیط زیست خطرناک هستند. لازم به ذکر است که باتری های کاغذی یکبار مصرف هستند.
در نهایت باتری منیزیم-هوای کاغذی عملکرد بالایی دارد. یکی از موانعی که دانشمندان در استفاده از منیزیم به عنوان منبع انرژی با آن روبرو بوده اند، تحرک کم آن است. یون های لیتیوم سریعتر حرکت می کنند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که یون‌های منیزیم را می‌توان برای تحرک سریعتر تغییر داد. از این گذشته، هیچ کس نمی خواهد ساعت ها برای شارژ وسایل الکترونیکی خود صبر کند.
این باتری می‌تواند اولین وسیله ذخیره‌سازی انرژی سازگار با محیط‌زیست باشد که استانداردهای عملکرد بالا را برآورده می‌کند و یک ماده نازک به اندازه کاغذ است که می‌تواند استفاده از فلزات سنگین را حذف کند.
