محققان ایرانی زباله پلاستیکی را به باتری تبدیل کردند

به گزارش خبرنگار مهر، عنصر سلنیوم ظرفیت بالایی دارد و به همین دلیل یک ماده مناسب برای کاتد باتری‌های شارژی لیتیومی به شمار می‌رود. با این وجود چالش‌های زیادی به دلیل واکنش‌های برگشت ناپذیر و تأثیرات آن در نتیجه تماس با الکترولیت وجود دارد درهمین راستا گروهی از محققان با همکاری امیر حسین احمدیان حسینی و محمد ارجمند سلنیوم را در کربن ریز متخلیل برگرفته از پلاستیک دور ریز و غیرقابل بازیافت محصور کردند. برای این منظور آنها از فرایند دو مرحله‌ای کربن سازی- فعالسازی استفاده کردند.

کربن حاصل از زباله‌های پلاستیکی (PWC)به عنوان میزبانی برای سلنیوم عمل می‌کند و از طریق فرآیند انتشار مذاب یک کامپوزیت کاتد تشکیل می‌دهد. الکترود کاتد با استفاده از روش ریخته‌گری دوغاب، شامل کامپوزیت PWC/Se، کربن سیاه و آلژینات سدیم ساخته شد. تکامل ساختار متخلخل در PWC در دمای زیر ۸۰۰ درجه سانتیگراد فعال شد و شامل دو ریز متخلخل بود. علاوه بر آن افزایش دمای فعال‌سازی، سطح ویژه و حجم منافذ افزایش یافت و توزیع اندازه منافذ به سمت ساختار مزو متخلخل (ساختار با تخلخل متوسط) تغییر کرد.

سلول سکه‌ای Li-Se ساخته شده از PWC فعال شده در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد (PWC۶۰۰) ظرفیت تخلیه عالی، قابلیت سرعت و پایداری چرخه طولانی در چگالی جریان بالاتر را نشان داد. این ویژگی متخلخل برای محصورسازی مؤثر سلنیوم، انتشار یون لیتیوم و انتقال شارژ حیاتی است.

تحقیق پیش رو روی توسعه پایدار کربن متخلخل از پلاستیک بازیافتی به عنوان یک ماده کاتد مناسب برای باتری‌های لیتیوم- سلنیوم تاکید دارد به این ترتیب پژوهش محققان ایران به روشی حافظ محیط زیست برای ذخیره انرژی و استفاده از پلاستیک‌های غیرقابل بازیافت کمک می‌کند.