به گزارش خبرگزاری بسیج از آذربایجان شرقی، عضو هیأت علمی دانشکده شیمی دانشگاه تبریز هدف از انجام این طرح را ارتقای توان خروجی باتری‌های زوج ردوکس بر پایه الکترولیت وانادیوم عنوان کرد.
حسینی نانومواد سنتز شده را از نوع الکتروکاتالیست‌های پایدار در محیط اسیدی دانست که توان خروجی باتری وانادیومی را تا دو برابر حد معمول افزایش می‌دهد. این فناوری شامل اصلاح الکترود پنبه کربنی با نیتروژن و اکسید تنگستن است که در آن پیش اصلاح الکترود با نیتروژن لایه نشانی و تثبیت الکتروکاتالیست اکسید تنگستن را افزایش داد.
وی افزود: پیش تیمار الکترود باتری وانادیومی با نیتروژن علاوه بر افزایش هدایت الکتریکی و آبدوستی الکترود با تشکیل حدواسط کربن-نیتروژن-وانادیوم به واکنش زوج ردوکس وانادیوم نیز کمک می‌کند.
این محقق اضافه کرد: نانوذرات اکسید تنگستن لایه نشانی شده دارای گروه‌های غنی از اکسیژن هستند که اکسیژن‌های سطحی واکنش زوج ردوکس وانادیوم با ظرفیت چهار و پنج را کاتالیز می‌کنند. پس از انجام واکنش الکتروشیمیایی اکسید تنگستن سطحی دوباره به حالت قبلی خود باز می‌شود.
حسینی ادامه داد: مجموع این اصلاحات انجام شده منجر به افزایش دوبرابری توان خروجی این باتری و در نتیجه ارتقای عملکردی این نوع باتری در صنایع و نیروگاه‌ها شد.
وی گفت: برای بررسی دقیق‌تر و اطلاع از مکانیسم عملکردی این نانو مواد از روش‌های میکروسکوپ روبش الکترونی نشر میدانی (FE-SEM)، مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف بینی رامان، پراش اشعه پرتو ایکس (XRD) و اسپکتروسکوپی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS) استفاده شد. در ادامه الکترود اصلاح شده درون باتری در مقیاس آزمایشگاهی مورد آزمون قرار گرفت و حداکثر توان خروجی ۳۵۰ میلی وات بر سانتی متر مربع به دست آمد.
عضو هیئت علمی دانشگاه تبریز افزود: این الکترود در چرخه‌های متعدد شارژ و دشارژ مورد بررسی قرار گرفت تا پایداری چرخه‌ای آن نیز ارزیابی شود. در دانسیته جریان ۲۰۰ میلی آمپر بر سانتی متر مربع این باتری ۵۰۰ میلی آمپر ساعت توان خروجی داشت که بازده انرژی خروجی بالای ۶۷ درصد بود. این الکترود ساخته شده تا بیش از صد سیکل مورد آزمون قرار گرفت و بالای ۹۹ درصد پایداری چرخه‌ای نشان داد.
وی افزود: این آزمایشگاه توانمندی ارتقا این باتری تا توان ۵۰۰ وات را دارد.
بر اساس این گزارش؛ این تحقیقات از سوی دکتر میرقاسم حسینی عضو هیأت علمی و سیدابوالفضل موسوی هاشمی دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه تبریز و با همکاری محققانی از کشور اسپانیا بوده و قسمتی از نتایج آن در مجله Carbon با ضریب تأثیر ۷.۰۸ به چاپ رسیده است.
محققان دانشگاه تبریز نانو مواد فعالی را تولید کردند که در الکترود باتری وانادیومی کاربرد دارد و به این ترتیب باتری زوج ردوکس وانادیومی با توان بالا با قابلیت ارتقا برای ذخیره انرژی در مقیاس نیروگاهی را طراحی کرده و ساختند.
