ساخت نسل جدید باطریها از گیاه روناس
آفتاب‌‌نیوز : آفتاب: ماده رنگی روناس ( رنگ قرمز/زردی) که به عنوان عصاره ریشه گیاه روناس دست کم ۳۵۰۰ سال برای رنگ کردن لباس به کار می رود اکنون می تواند ماده ای جدیدی برای تولید باطریهای لیتیوم یون باشد و از این پس به جای این که مواد مورد نیاز برای ساخت باطری در معادن زیر زمین یافت شود، می تواند در باغها و مزارع کاشته شود.
درحال حاضر، لیتیوم کبالت اسید(LiCoO۲)ماده انتخابی برای تشکیل کاتدها در باطریهای لیتیوم – یون هستند. اگرچه استخراج کبالت و ترکیب آن با لیتیوم در دماهای بالا برای تشکیل کاتد یک فرآیند پرهزینه و پرانرژی است.
دکتر آراوا لیلا مهنا رندی از دانشگاه رایس با اشاره به انرژی مصرف شده برای استخراج کبالت در مراحل بازیافت اظهار داشت که هرکیلو وات ساعت انرژی برای تولید و یا بازیافت یک باطری لیتیوم- یون موجب انتشار تقریبا ۷۲ کیلوگرم دی اکسید کربن در اتمسفر می شود.
دکتر رندی همراه سایر همکاران خود از دانشگاه رایس و محققان کالج سیتی از نیویورک و آزمایشگاه تحقیقات ارتش آمریکا به این نتیجه رسیدند که ماده رنگی روناس و دیگر مولکولهای بیلوژیکی رنگ محور ارائه کننده یک پتانسیل به عنوان یک گزینه دوستدار طبعیت هستند. این امر به علت وجود گروه های کربونیل و هیدروکسیل در مولکولهایی است که در حرکت الکترونها به جلو وعقب نقش ایفا می کند.
جورج جان استاد شیمی دانشگاه ستی کالج اظهار داشت: این سیتمهای اروماتیک مولکولهای غنی از الکترون هستند که به سادگی با لیتیوم سازگاری پیدا می کنند.
ساخت الکترود از ماده رنگی روناس می تواند در دمای اتاق با یک فرآیند ساده صورت می پذیرد که این امر شامل حل کردن ماده رنگی روناس در یک محلول الکل و افزودن نمک لیتیوم است. پس از آنکه این محلول از قرمز – زرد به رنگ صورتی درآمد مشخص شده است که نمک یونهای لیتیوم به روناس متصل شده است، این محلول به سادگی قابل منتقل کردن است و الکترود آماده است.
این گروه اظهار داشته است که استفاده از ماده رنگی روناس نسبت به سایر مولکولهای اورگانیکی که درحال حاضر برای استفاده در باطریها مورد بررسی قرار می گیرد ساده تر است. علاوه بر این رشد گیاه روناس یا سایر محصولات زیست توده می توانند به از بین بردن دی اکسید کربن از اتمسفر کمک کنند. در نتیجه باطریهایی که از این طریق ساخته می شود غیر سمی خواهد بود.
محققان اعتقاد دارند که باطری لیتیوم- یون دوستدار محیط زیست ظرف چند سال آینده به صورت تجاری تولید می شود.
به گزارش مهر؛ نتایج این تحقیق در مجله آنلاین نیچر منتشر شده است. {$old_album_180978}
درحال حاضر، لیتیوم کبالت اسید(LiCoO۲)ماده انتخابی برای تشکیل کاتدها در باطریهای لیتیوم – یون هستند. اگرچه استخراج کبالت و ترکیب آن با لیتیوم در دماهای بالا برای تشکیل کاتد یک فرآیند پرهزینه و پرانرژی است.
دکتر آراوا لیلا مهنا رندی از دانشگاه رایس با اشاره به انرژی مصرف شده برای استخراج کبالت در مراحل بازیافت اظهار داشت که هرکیلو وات ساعت انرژی برای تولید و یا بازیافت یک باطری لیتیوم- یون موجب انتشار تقریبا ۷۲ کیلوگرم دی اکسید کربن در اتمسفر می شود.
دکتر رندی همراه سایر همکاران خود از دانشگاه رایس و محققان کالج سیتی از نیویورک و آزمایشگاه تحقیقات ارتش آمریکا به این نتیجه رسیدند که ماده رنگی روناس و دیگر مولکولهای بیلوژیکی رنگ محور ارائه کننده یک پتانسیل به عنوان یک گزینه دوستدار طبعیت هستند. این امر به علت وجود گروه های کربونیل و هیدروکسیل در مولکولهایی است که در حرکت الکترونها به جلو وعقب نقش ایفا می کند.
جورج جان استاد شیمی دانشگاه ستی کالج اظهار داشت: این سیتمهای اروماتیک مولکولهای غنی از الکترون هستند که به سادگی با لیتیوم سازگاری پیدا می کنند.
ساخت الکترود از ماده رنگی روناس می تواند در دمای اتاق با یک فرآیند ساده صورت می پذیرد که این امر شامل حل کردن ماده رنگی روناس در یک محلول الکل و افزودن نمک لیتیوم است. پس از آنکه این محلول از قرمز – زرد به رنگ صورتی درآمد مشخص شده است که نمک یونهای لیتیوم به روناس متصل شده است، این محلول به سادگی قابل منتقل کردن است و الکترود آماده است.
این گروه اظهار داشته است که استفاده از ماده رنگی روناس نسبت به سایر مولکولهای اورگانیکی که درحال حاضر برای استفاده در باطریها مورد بررسی قرار می گیرد ساده تر است. علاوه بر این رشد گیاه روناس یا سایر محصولات زیست توده می توانند به از بین بردن دی اکسید کربن از اتمسفر کمک کنند. در نتیجه باطریهایی که از این طریق ساخته می شود غیر سمی خواهد بود.
محققان اعتقاد دارند که باطری لیتیوم- یون دوستدار محیط زیست ظرف چند سال آینده به صورت تجاری تولید می شود.
به گزارش مهر؛ نتایج این تحقیق در مجله آنلاین نیچر منتشر شده است. {$old_album_180978}
گزارش خطا
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
ذخیره عضویت در خبرنامه 
پربحث ترین عناوین
پرطرفدار ترین عناوین
لینک های مفید