توسعه یک باتری که از آب شور دریا برای تولید انرژی استفاده می‌کند

محققان طرح اولیه یک باتری قابل شارژ جدید را رائه کرده‌اند که به طور خاص برای کار در محیط‌های آب شور طراحی شده است. این نوآوری به دلیل انعطاف‌پذیری و چقرمگی می‌تواند به عنوان منبع انرژی در مناطق اقیانوسی یا دریایی مورد استفاده قرار گیرد.

به نقل از آی‌ای، این باتری‌های نخی رسانای آب شور را می‌توان به پارچه یا توری تبدیل کرد که انرژی دستگاه‌های دریایی مانند تجهیزات ایمنی، تور‌های ماهیگیری و جلیقه نجات را تامین می‌کند.

ویژگی‌های این باتری جدید شامل انعطاف‌پذیری، ضدآب بودن و قابلیت استفاده از آب دریا است.

استفاده از آب شور به عنوان الکترولیت

باتری‌های معمولی به دلیل آسیب‌ها و نقص‌های احتمالی که از تماس با آب ناشی می‌شود، از آب نمک دور نگه داشته می‌شوند. در این طرح با استفاده از یون‌های سدیم، کلرید و سولفات به عنوان الکترولیت، از ویژگی‌های آب دریا به نفع باتری استفاده شده است.

این توسعه بر اساس کار قبلی محققانی انجام شده است پیش از این یک باتری سازگار با آب ساخته بودند که با استفاده از عرق بدن به عنوان الکترولیت بر روی تناسب اندام نظارت می‌کرد.

محققان از بسته‌های فیبر کربن پوشیده شده با مواد رسانا برای ساخت این باتری استفاده کردند. نیکل هگزاسیانوفرات به عنوان پلی آمید برای الکترود مثبت (کاتد) عمل کرد، در حالی که الکترود منفی (آند) پلی آمید بود. آنها متعاقبا به صورت دسته‌هایی از رشته‌های نخ مانند در هم بافته شدند.

این الکترود‌ها در داخل یک پارچه نفوذپذیر مهر و موم شده قرار گرفتند که از اجزای داخلی محافظت می‌کند در حالی که آب دریا وارد آن می‌شود تا بتواند با الکترود‌ها تعامل داشته باشد. این طراحی عملکرد باتری را حتی در زمانی که میلیون‌ها بار خم شده است تضمین می‌کند.

آزمایش‌ها نتایج مربوط به انعطاف‌پذیری و کارایی باتری را تأیید کردند. پس از ۴۰۰۰ بار خم شدن، باتری شارژ خود را حفظ کرد و پس از ۲۰۰ چرخه شارژ و تخلیه در آب دریا، فعال باقی ماند. نتایج به دست آمده، کاربرد آن را برای محیط‌های دریایی نشان می‌دهد.

برنامه‌های کاربردی دنیای واقعی

برای نشان دادن توانایی باتری، محققان رشته‌های باتری را در یک تور ماهیگیری و یک تکه پارچه مستطیل شکل قرار دادند. هنگامی که تور ماهیگیری شارژ شد و در آب دریا غوطه‌ور شد، توانست یک صفحه نور ال‌ای‌دی را با موفقیت روشن کند.

یک پارچه غوطه‌ور در محلول سولفات سدیم نیز می‌توانست یک زمان‌سنج را برای بیش از یک ساعت روشن نگه دارد. این امر امکان طراحی تور‌های ماهیگیری با چراغ‌های ال‌ای‌دی و همچنین سایر وسایل نجات را که می‌توان در محیط‌های دریایی مورد استفاده قرار داد، فراهم می‌کند.

این باتری نخی شکل فرصت‌های جدیدی را برای تامین انرژی دستگاه‌های مختلف از وسایل ایمنی گرفته تا سیستم‌های رصد دریایی فراهم می‌کند.

منبع: ایسنا