لیانبینگ هو، تِنگ لی و دیگر همکارانشان در دانشگاه مریلند، به دنبال منبعی الهام‌بخش برای ساخت باتری متناسب با محیط زیست بودند که نظرشان به درختان جنگلی جلب شد. اختراع آن‌ها، لایه‌ای باریک از چوب کاج زرد با روکشی از قلع، با ضخامتی هزار برابر نازک‌تر از برگ کاغذ است. آن‌ها در باتری‌شان نیز از سدیم به جای لیتیوم استفاده کرده‌اند؛ با اینکه ذخیره انرژی سدیم برای این کار کاملاً مناسب نیست، اما در مقابل، استفاده از آن مزیّت‌هایی نیز دارد. استفاده از سدیم، هزینه‌ای بسیار پایین‌تر دارد و دسترسی به آن به مراتب راحت‌تر است. این نوع باتری، احتمالاً هیچ‌گاه در دستگاهی کوچک مانند موبایل دیده نخواهد شد، ولی گزینه‌ای ایده‌آل برای تجهیزات بزرگ‌تر نظیر نیروگاه‌هاست.
بسیاری از باتری‌ها با پایه‌های صلب ساخته می‌شوند که توانایی انطباق با شرایطی مانند انقباض و انبساط‌های زیاد را نخواهد داشت. گروه تحقیقاتی دانشگاه مریلند دریافته‌اند که الیاف چوبی که در ساخت این باتری استفاده می‌شود، می‌تواند کشش و تورم زیادی را تحمل کند، بطوریکه می‌تواند ۴۰۰ بار شارژ یون سدیم را تاب بیاورد. این ویژگی از این باتری‌ها، می‌تواند با نانو باتری‌ها رقابت کند. در زمانی که این باتری، مراحل آزمایشی خود را می‌گذراند، هانگلی ژو و همکارانش مشاهده کردند که در طی عملکرد باتری، الیاف چوبی، چروک برداشته‌اند، ولی سالم باقی مانده‌اند. مدل کامپیوتری نشان داد که این چروک‌ها نتیجه جذب تنش‌ها هستند و به باتری برای طول عمر بیشتر کمک می‌کنند. نرمی این الیاف می‌تواند تنش‌های عبور بار یون سدیم به قلع را فرو نشاند و این کلید موفقیت این نوع باتری است. هو، دانشمندی که در این پروژه نقش داشته، می‌گوید:
« الیاف چوبی که در درختان وجود دارند، می‌توانند آب محتوی مواد معدنی را در خود نگه دارند و از این نظر برای ذخیره محلول‌های الکترولیت ایده‌آل هستند و در عین حال که پایه باتری را تشکیل می‌دهند، تبدیل به بخش فعال باتری نیز می‌شوند».
با استفاده از مواد ارزان و در دسترس، که پیوندی با محیط زیست دارند، پیشرفتی باورنکردنی در کاهش آلودگی محیط زیست و افزایش توانایی ذخیره انرژی سبز در انتظار خواهد بود.
منابع:
دیدگاهی بگذارید