استفاده از آئروژل گرافنی در صنعت باتری‌سازی

به گزارش مجله خبری نگار، به نقل از روابط عمومی پایگاه خبری فناوری نانو ایران، این نوآوری بر به‌کارگیری مواد گرافنی سه‌بعدی و نیتروژن‌دوپ‌شده متمرکز است که با بهبود رسانایی و پایداری الکترودها، عملکرد باتری را در شرایط سخت کاری ارتقا می‌دهد. آزمایش‌های اولیه نشان می‌دهد نمونه‌های ساخته‌شده با این فناوری، دوام و بازده بالاتری نسبت به باتری‌های متداول دارند.

به گفتهٔ پژوهشگران، این فناوری نه‌تنها می‌تواند کیفیت باتری‌های ساخت داخل را به استاندارد‌های جهانی نزدیک کند، بلکه زمینهٔ ورود ایران به بازار‌های صادراتی باتری‌های پیشرفته را نیز فراهم می‌سازد. اجرای این طرح در همکاری با بخش خصوصی، گامی مهم در مسیر بومی‌سازی فناوری‌های نوین ذخیره‌سازی انرژی به‌شمار می‌رود.

پژوهشی با محوریت استفاده از کامپوزیت‌های گرافنی در باتری‌های اسیدـسرب، افق تازه‌ای در افزایش طول عمر و ظرفیت ذخیره‌سازی این باتری‌ها گشوده است. در این طرح، از آئروژل گرافنی به‌عنوان مادهٔ افزودنی استفاده شده تا عملکرد الکترود‌ها به شکل چشمگیری بهبود یابد.

آرش قاضی‌تبار، دکترای مهندسی مواد از دانشگاه صنعتی امیرکبیر و استادیار پژوهشگاه رنگ، دربارهٔ این پژوهش توضیح می‌دهد که صنعت باتری‌سازی کشور عمدتاً بر تولید باتری‌های اسیدـسرب متمرکز است و استفاده از فناوری‌های نو مانند آئروژل گرافنی می‌تواند کیفیت و بازده این باتری‌ها را بدون نیاز به تغییرات عمده در خطوط تولید ارتقا دهد. به گفتهٔ او، افزودن مواد کربنی سه‌بعدی به ساختار باتری موجب افزایش رسانایی، پایداری و طول عمر سلول‌ها می‌شود.

در این پروژه، آئروژل گرافنی نیتروژن‌دوپ‌شده به همراه نانوذرات اکسید روی به روش احیای شیمیایی ساده و مقرون‌به‌صرفه سنتز شده است. ساختار این ماده دارای تخلخل مزوـماکرو با سطح ویژهٔ بالا است که نفوذپذیری الکترولیت را به حداکثر می‌رساند. نمونه‌های آزمایشگاهی باتری تولیدشده با این فناوری، در مقایسه با باتری‌های معمول، طول عمر بیشتر و ظرفیت بالاتری نشان داده‌اند.

قاضی‌تبار تأکید می‌کند که استفاده از آئروژل‌های گرافنی می‌تواند زمینه‌ساز تحول در صنعت باتری کشور شود و بومی‌سازی تولید این مواد، فرصت صادرات فناوری و محصول را نیز فراهم آورد. به گفتهٔ او، شرکت‌های بزرگ در چین و آمریکا از باتری‌های تقویت‌شده با مواد کربنی استفاده می‌کنند و اکنون ایران نیز می‌تواند با تولید نمونه‌های پیشرفته‌تر مبتنی بر گرافن سه‌بعدی، جایگاهی در این بازار رقابتی به دست آورد.

این طرح هم‌اکنون با همکاری بخش خصوصی در شرکت پلاتین ایران در حال اجراست و هدف آن، تولید باتری‌هایی با دانسیتهٔ انرژی بالا، طول عمر بیشتر و قابلیت استفاده در کاربرد‌های صنعتی و حمل‌ونقل است.