چاپ

پیام آذری - محققان دانشگاه تبریز نانو مواد فعالی را تولید کردند که در الکترود باتری وانادیومی کاربرد دارد و به این ترتیب باتری زوج ردوکس وانادیومی با توان بالا با قابلیت ارتقا برای ذخیره انرژی در مقیاس نیروگاهی را طراحی کرده و ساختند.
عضو هیأت علمی دانشکده شیمی دانشگاه تبریز هدف از انجام این طرح را ارتقای توان خروجی باتری های زوج ردوکس بر پایه الکترولیت وانادیوم عنوان کرد .
دکتر میرقاسم حسینی، نانومواد سنتز شده را از نوع الکتروکاتالیست های پایدار در محیط اسیدی دانست که توان خروجی باتری وانادیومی را تا دو برابر حد معمول افزایش می دهد. این فناوری شامل اصلاح الکترود پنبه کربنی با نیتروژن و اکسید تنگستن است که در آن پیش اصلاح الکترود با نیتروژن لایه نشانی و تثبیت الکتروکاتالیست اکسید تنگستن را افزایش داد .
حسینی افزود: پیش تیمار الکترود باتری وانادیومی با نیتروژن علاوه بر افزایش هدایت الکتریکی و آبدوستی الکترود با تشکیل حدواسط کربن-نیتروژن-وانادیوم به واکنش زوج ردوکس وانادیوم نیز کمک می کند .
این محقق اضافه کرد: نانوذرات اکسید تنگستن لایه نشانی شده دارای گروه های غنی از اکسیژن هستند که اکسیژن های سطحی واکنش زوج ردوکس وانادیوم با ظرفیت چهار و پنج را کاتالیز می کنند. پس از انجام واکنش الکتروشیمیایی اکسید تنگستن سطحی دوباره به حالت قبلی خود باز می شود .
حسینی ادامه داد: مجموع این اصلاحات انجام شده منجر به افزایش دوبرابری توان خروجی این باتری و در نتیجه ارتقای عملکردی این نوع باتری در صنایع و نیروگاه ها شد.
وی گفت: برای بررسی دقیق تر و اطلاع از مکانیسم عملکردی این نانو مواد از روش های میکروسکوپ روبش الکترونی نشر میدانی (FE-SEM) ، مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) ، طیف بینی رامان، پراش اشعه‌ پرتو ایکس (XRD) و اسپکتروسکوپی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS) استفاده شد. در ادامه الکترود اصلاح شده درون باتری در مقیاس آزمایشگاهی مورد آزمون قرار گرفت و حداکثر توان خروجی 350 میلی وات بر سانتی متر مربع به دست آمد.
عضو هیئت علمی دانشگاه تبریز افزود: این الکترود در چرخه های متعدد شارژ و دشارژ مورد بررسی قرار گرفت تا پایداری چرخه ای آن نیز ارزیابی شود. در دانسیته جریان 200 میلی آمپر بر سانتی متر مربع این باتری 500 میلی آمپر ساعت توان خروجی داشت که بازده انرژی خروجی بالای 67درصد بود. این الکترود ساخته شده تا بیش از صد سیکل مورد آزمون قرار گرفت و بالای 99 درصد پایداری چرخه ای نشان داد.
وی افزود این آزمایشگاه توانمندی ارتقا این باتری تا توان 500 وات را دارد .
بر اساس این گزارش؛ این تحقیقات از سوی دکتر میرقاسم حسینی عضو هیأت علمی و سیدابوالفضل موسوی هاشمی دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه تبریز و با همکاری محققانی از کشور اسپانیا بوده و قسمتی از نتایج آن در مجله Carbon با ضریب تأثیر 7.08به چاپ رسیده است .