تحول در ذخیره‌سازی انرژی تجدیدپذیر؛ ابداع باتری‌های ارزان و بادوام روی با فناوری چاپ سه‌بعدی

به گزارش زیست آنلاین،پژوهشگران با هدف توسعه سیستم‌های ذخیره‌سازی ارزان‌تر، بادوام‌تر و کارآمدتر برای انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، این باتری هیبریدی جدید را طراحی کرده‌اند. این باتری ویژگی‌های باتری‌های معمولی (ذخیره انرژی بالا) و ابرخازن‌ها (شارژ و تخلیه بسیار سریع) را به‌طور همزمان در خود دارد و به دلیل فراوانی ۱۰۰ برابری فلز روی نسبت به لیتیوم، گزینه‌ای بسیار اقتصادی‌تر است.

دانشمندان برای غلبه بر محدودیت ذخیره انرژی در سطح الکترودها، با استفاده از چاپ سه‌بعدی ساختاری اسفنجی و متخلخل از کربن با رسانایی بالا ساختند و آن را با اکسید وانادیوم پر کردند. این ساختار لانه زنبوری، سطح تماس الکترود را به‌شدت افزایش می‌دهد؛ به‌طوری‌که تنها یک گرم از این ماده، سطحی معادل ۱۰ زمین تنیس را پوشش داده و فضای بی‌نظیری برای ذخیره بار الکتریکی فراهم می‌کند.

علاوه بر ظرفیت ۷ برابری، این باتری دوام فوق‌العاده‌ای دارد و پس از ۱۵۰۰ چرخه شارژ و تخلیه، بیش از ۸۰ درصد ظرفیت اولیه خود را حفظ می‌کند. همچنین محققان برای افزایش دقت ارزیابی‌ها، محفظه آزمایش چاپ سه‌بعدی آب‌بندی‌شده‌ای ساختند که مانع تبخیر الکترولیت مایع می‌شود و پایداری عملکرد باتری را در آزمایش‌ها به ۹۸ درصد می‌رساند. نتایج کامل این دستاورد علمی در نشریه معتبر Small منتشر شده است./ایسنا