ساخت باتری تلفن همراه با استفاده از بطری‌های بازیافتی

به گزارش واحد فناوری اطلاعات سایبربان؛ باتری هایی که در آن ها از آنود ( الکترود برای قطب مثبت) سیلیکونی استفاده شده است مسلماً دارای قدرت بیشتری هستند. اخیراً گروهی از محققان دانشگاه ریورساید کالیفرنیا نشان داده اند که این باتری های نه تنها طول عمر و قدرت بیشتری دارند بلکه می توان از آن ها به عنوان باتری های دوستدار طبیعت نیز نام برد. زیرا در این باتری های می توان بطری های باز یافتی استفاده نمود.
استفاده از باتری های لیتیومی در دستگاه های مختلف از تلفن های همراه هوشمند گرفته تا وسایل نقلیه الکترونیکی باعث شده است تا قدرت این دستگاه ها در حفظ شارژ بیشتر شود. در این باتری های از آنود گرافیتی و کاتود ( قطب منفی) لیتیومی استفاده شده است. اما با وجود اینکه استفاده از این نوع باتری های در صنایع مختلف بسیار فراگیر شده است و مفید بودن آن برای همگان ثابت شده است، دانشمندان در پی یافتن راهی برای استفاده از سیلیکون به جای آنود در این نوع باتری ها هستند. زیرا به عقیده این دانشمندان استفاده از سیلیکون در قطب مثبت باتری باعث می شود تا کمکی به حفظ پاکیزگی طبیعت شود.
باتری هایی که به این روش ساخته می شوند قابلیت نگهداری انرژی تا ۱۰ برابر باتری هایی را دارند که در آن ها از گرافیت به جای قطب مثبت استفاده شده است. آنود های سیلیکون دوام چندانی ندارند. یکی از مواردی که باعث دوام پایین آن ها می شود، انقباض و انبساط در آن ها و ایجاد ترک خوردگی و شکستگی است. از این رو دانشمندان برای غلبه بر این مشکل این سیلیکون ها را خورد می کنند.
برای اینکه این باتری های دوام بیشتری داشته باشند، تیم تحقیقاتی دانشگاه ریورساید کالیفرنیا، منبع جدید برای سیلیکون در تولید باتری ها یافته اند. این منبع جدید سیلیکون همان بطری هایی است که به عنوان باتری های بازیافتی شناخته می شوند. در واقع دانشمندان همواره در پی استفاده از موادی در ساخت وسایل جدید هستند که بتوانند به نوعی به طبیعت کمک کنند. پیش از این نیز در یک تحقیق دانشمندان از نوعی قارچ به همراه نوعی سنگ در ساخت آنود در نوعی باتری استفاده کرده اند. اما اخیراً این دانشمندان نشان داده اند که می توان از بطری های بازیافتی برای ساخت سیلیکون مورد استفاده در آنود باتری ها استفاده کرد.
در تولید این باتری ها در ابتدا بطری های به صورت تکه های بسیار بسیار ریز خرد می شوند. در واقع این شیشه ها به نحوی تبدیل به پودر می شوند. در مرحله بعدی اکسید سیلیکون تبدیل به سازه های نانو سیلیکونی می شود. برای به دست آوردن این سازه های نانو از منیزیوم کمک گرفته می شود و در نهایت این تکه های نانو با کربن پوشیده می شود. این کار باعث می شود تا اولاً پایداری سیلیکون افزایش یابد و در ثانی حجم ذخیره انرژی در آن ها بیشتر می شود.
این روش برای ساخت باتری‌های سکه‌ای که تا ۴۰۰ بار قابلیت شارژ دارند استفاده‌شده است. استفاده از سیلیکون در این باتری‌ها باعث می‌شود تا حجم این باتری‌ها به ۱۴۲۰ میلی‌آمپر بر ساعت در هر گرم برسد. درواقع این میزان افزایش حجم و ظرفیت نشان‌دهنده بهبود بسیار زیادی در قابلیت نگهداری انرژی در این باتری‌های است. در باتری‌هایی که از گرافیت برای قطب مثبت آن‌ها استفاده می‌شود‌ حجم و ظرفیت باتری در حدود ۳۵۰ میلی‌آمپر بر ساعت در هر گرم است.
چانگ لی سرپرست این تیم تحقیقاتی در خصوص این پروژه گفته است که آن‌ها در ابتدا کار خود را با استفاده از محصولات ضایعاتی برای تولید باتری‌هایی با ظرفیت و حجم بالا شروع کرده‌اند. آن‌ها به دنبال موادی بوده‌اند که نه‌تنها حجم باتری را افزایش دهند بلکه سریع‌تر شارژ شود و از طرفی دوام و پایداری بیشتری داشته باشند. آن‌ها در این پروژه کاندیداهای زیادی برای استفاده در نسل بعدی باتری‌های لیتیومی در اختیار داشته‌اند.
محققان این تحقیق استفاده از این روش برای ساخت نسل بعدی باتری‌های لیتیومی نه‌تنها باعث دوام بیشتر این باتری‌ها می‌شود بلکه باعث می‌شود روند تولید ازنظر اقتصادی به‌صرفه‌تر باشد. این تیم در حال حاضر مشغول طی کردن روند ثبت تجاری این محصول است.