تولید باتری از زباله پلاستیکی

گروهی از محققان ایرانی برای توسعه کاتد باتری لیتیوم-سلنیوم از پلاستیک غیرقابل بازیافت استفاده کرده اند و به این ترتیب روشی برای به کارگیری این نوع زباله و حفظ محیط زیست ابداع کرده اند.

به گزارش پایگاه علم و پژوهش نیوز، 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 تاثیرات 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 (PWC ۶۰۰) ظرفیت تخلیه عالی، قابلیت سرعت و پایداری چرخه طولانی در چگالی جریان بالاتر را نشان داد. این ویژگی متخلخل برای محصورسازی موثر 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.