هل تساعدنا بطاريات مياه البحار على إنهاء اعتمادنا على الليثيوم؟
مع انتشار وجود بطاريات الليثيوم فى الهواتف الذكية و الأجهزة الأخرى التي من الممكن إعادة شحنها أصبح من الصعب تخيل أنّه من الممكن الاستغناء عنها، لكن ارتفاع سعر الليثيوم أدى إلى تشجيع البحث عن بدائل.
إحدى هذه البدائل القادمة تعتمد على استخدام مياه البحار المتوافرة فى كل مكان حولنا، حيث أصبح هذا الاختيار أقرب خطوة من خلال تقرير عن بطارية (صوديوم- هواء)، ونُشرت هذه الدراسة في مجلة علم المواد التطبيقية والسطوح التابعة للجمعية الكيميائية الأميريكية journal ACS Applied Materials & Interfaces.
تعتبر بطاريات صوديوم-هواء أو صوديوم-أوكسجين أكثر البدائل المحتملة لبطاريات الليثيوم، لكن هناك بعض التحديات الإقتصادية التي يجب أن تتخطاها.
ولكي يحدث ذلك عالج Soo Min Hwang، Youngsik Kim وزملائهم هذه التحديات باستخدام مياه البحر ككاثود – الشق السالب من البطارية وأيضا كالكتروليت،حيث أنّ الالكتروليت في البطارية هو ما يسمح بانتقال الشحنات من الكاثود إلى الآنود، والتدفق الثابت لمياه البحر خارج وداخل البطارية يحفّز إنتاج أيونات الصوديوم و تكون المياه هي المسؤولة عن الشحنة، ولكن على هذا النحو كان التفاعل بطيئاً للغاية، لذا كانت هناك رغبة ملحة من العلماء لإيجاد طريقة تقوم بتسريعه.
استخدم العلماء فى البطارية حفّاز مسامي وهو أوكسيد المنغنيز والكوبالت النانوي.
تحتوي هذه المادة على فجوات صغيرة و التى تصنع مساحة سطح جيدة لتحفيز التفاعل الكهركيميائي اللازم لإنتاج الشحنات، وتمّ استخدام الكربون فى الخلية كآنود.
قال العلماء: “تنتج هذه البطارية حوالى 2.7 فولط خلال مائة دورة، هذا بالطبع أقل مما تنتجه بطاريات الليثيوم و الذى يتراوح بين 3.6-4 فولط، لكننا نعمل على سد هذه الفجوة”.
المصدر:
Abirami.Mari, Yang.Juchan, & et.| Applied Materials & Interfaces.| 2016.| 8 (48).| pp 32778–32787.| From:
