کمیته رکن چهارم– محققان دانشگاه ملی سئول در کره جنوبی با تغییر ساختار یک مولکول در ترکیب الکترولیت موفق شدهاند تا عملکرد و دوام باتریهای زینک-یون آبی را به شکل چشمگیری افزایش دهند.
به گزارش کمیته رکن چهارم، فرمولاسیون جدید الکترولیت که بر پایه کمکحلالی به نام دیاتیل(دیفلوئورومتیل)فسفونات (DEDFP) توسعه یافته، موجب شده تا سلولهای باتری به راندمان کولنی میانگین ۹۹.۹۶ درصد برسند و تا بیش از ۶۰۰ چرخه، عملکرد پایدار خود را حفظ کنند. این باتریها با استفاده از عناصر فراوان و ارزان مانند زینک و آب، نسبت به باتریهای لیتیوم-یون ایمنتر بوده و قابلیت استفاده گستردهتری در صنایع مختلف دارند.
باتریهای زینک-یون به دلیل مزایایی مانند ایمنی ذاتی و هزینه پایین مواد، از گزینههای آیندهدار در حوزه ذخیرهسازی انرژی محسوب میشوند. با این حال، عملکرد آنها معمولاً به دلیل واکنشهای ناخواسته در مرز بین الکترود و الکترولیت دچار مشکل میشود. یکی از چالشهای اصلی، تجزیه مولکولهای آب و ایجاد ساختارهای دندریتی خطرناک است که احتمال اتصال کوتاه را افزایش میدهد.
برای مقابله با این مشکل، تیم تحقیقاتی دانشگاه سئول گروه اتوکسی موجود در ترکیب تریاتیل فسفات (TEP) را با یک گروه دیفلوئورومتیل جایگزین کردهاند. نتیجه این تغییر، ساخت مولکولی آبگریزتر به نام DEDFP بوده که با دور نگه داشتن مولکولهای آب از سطح الکترود، تجزیه آنها را کاهش داده و از ایجاد گاز و افت بازدهی جلوگیری میکند.
طبق نتایج بهدستآمده، این ترکیب توانسته پس از ۴۸۶ چرخه، ۷۰.۰۶ درصد از ظرفیت باتری را حفظ کرده و تا بیش از ۷۰۰ چرخه نیز به عملکرد خود ادامه دهد، در حالی که سیستمهای مبتنی بر TEP معمولاً پس از حدود ۳۸۰ چرخه از کار میافتند.
این پیشرفت میتواند گامی مهم در توسعه نسل جدیدی از باتریهای ایمن، پایدار و اقتصادی برای کاربردهای مختلف باشد.
