به گزارش چاینادیلی، این تیم که توسط دانشمندان «مؤسسه فیزیک شیمی دالیان» زیر نظر آکادمی علوم چین هدایت میشود، نخستین نمونه اولیه یک باتری «یون هیدرید گاز–جامد» را توسعه داده است.
این باتری به جای استفاده از لیتیوم یا مواد رایج دیگر، بر پایه یونهای هیدرید کار میکند؛ یعنی یونهای هیدروژن با الکترون اضافی. این یونها انرژی بالایی دارند، اما در شرایط عادی بسیار ناپایدار هستند و سالهاست استفاده مستقیم از آنها در باتریها با مشکل مواجه بوده است.
تیم تحقیقاتی از سال ۲۰۱۸ روی این مسئله کار کرده است. آنها ابتدا در سال ۲۰۲۳ مادهای جدید توسعه دادند که امکان حرکت پایدار یونهای هیدرید را در دماهای پایین فراهم میکرد. دو سال بعد نخستین باتری تمامجامد یون هیدرید را ساختند و اکنون گام مهم دیگری برداشتهاند.
باتری جدید از فلز منیزیم و گاز هیدروژن بهعنوان دو الکترود استفاده میکند. هنگام تخلیه انرژی، گاز هیدروژن به یون هیدرید تبدیل میشود و فلز به هیدرید فلزی تبدیل میگردد. هنگام شارژ، این فرآیند معکوس میشود و هیدروژن دوباره آزاد میگردد. به این ترتیب، باتری همزمان انرژی الکتریکی و هیدروژن را ذخیره میکند.
بر اساس این مطالعه، این باتری میتواند در بازه دمایی منفی ۲۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد کار کند. ظرفیت اولیه تخلیه آن به ۱۵۲۶ میلیآمپر ساعت بر گرم رسیده است. همچنین پس از ۶۰ چرخه شارژ و تخلیه، بیش از ۷۰ درصد ظرفیت خود را حفظ کرده است. پژوهشگران با کنار هم قرار دادن ۱۰ سلول کوچک، یک پک باتری ساختند که بیش از ۲.۴ ولت تولید کرد و توانست یک لامپ LED را روشن کند.
این باتری به بازده انرژی ۹۳.۹ درصد دست یافته که یکسوم بالاتر از روشهای سنتی ذخیرهسازی حرارتی هیدروژن است.
برخلاف روشهای معمول ذخیره هیدروژن که نیازمند فشار بسیار بالا یا دمای بسیار پایین هستند، این فناوری جدید در دمای اتاق و فشار عادی کار میکند. هیدروژن در قالب هیدرید فلزی جامد ذخیره میشود و نیاز به مخازن پرفشار یا سیستمهای سرمایشی پیچیده را حذف میکند.
این تیم تحقیقاتی اعلام کرده است که قصد دارد در ادامه، عملکرد باتری را بهبود داده و مواد پیشرفتهتری برای آن توسعه دهد.
منبع: chinadaily
