Ηλιακές μπαταρίες λιθίου θα ψεκάζονται σε οποιαδήποτε επιφάνεια [video]

0
8

Οι νανοσωλήνες άνθρακα χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, από τον φωτισμό μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης έως τους καθαρισμούς πετρελαιοκηλίδων.

Στην τελευταία εφαρμογή αυτής της αναπτυσσόμενης τεχνολογίας, επιστήμονες του αμερικανικού πανεπιστημίου Ράις χρησιμοποίησαν νανοσωλήνες άνθρακα για να αναπτύξουν μια βαφή που μετατρέπει οποιαδήποτε επιφάνεια σε μπαταρία λιθίου.

Η επαναφορτιζόμενη μπαταρία αποτελείται από ψεκαζόμενες επιστρώσεις, καθεμιά εκ των οποίων αντιστοιχεί στα συστατικά στοιχεία μιας συμβατικής μπαταρίας.

“Ο νέος σχεδιασμός σηματοδοτεί τη μετάβαση από τη συμβατική συσκευασία των μπαταριών σε μια πολύ πιο ευέλικτη προσέγγιση που επιτρέπει την ανάπτυξη σχεδίων κάθε είδους, αλλά και πλήθος νέων δυνατοτήτων ενσωμάτωσης στις συσκευές αποθήκευσης ενέργειας” επισημαίνει ο Δρ Ατζαγιάν από το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υλικών του πανεπιστημίου.

Η πρώτη επίδειξη της συσκευής έγινε σε μια συστοιχία κεραμιδιών από κεραμικά υλικά που συνδύαζαν μια ηλιακή κυψέλη με μια συστοιχία λαμπτήρων LED. Τα LED τοποθετήθηκαν έτσι ώστε να σχηματίσουν τη λέξη «RICE» και τροφοδοτήθηκαν από μπαταρίες τάσης 2,4 Βολτ για πάνω από έξι ώρες.

Οι επιστήμονες πειραματίστηκαν με διάφορες επιφάνειες, ώστε να βρουν το βέλτιστο υπόστρωμα, πάνω στις οποίες ψέκασαν τα πέντε διαδοχικά στρώματα που αποτελούν την μπαταρία: από πλακάκια μπάνιου και εύκαμπτα πολυμερή έως γυαλί, ανοξείδωτο χάλυβα, ακόμα και μια κανάτα μπύρας.

Η τεχνολογία περιγράφεται στην ανοιχτή επιθεώρηση Nature Scientific Report.

—Τα πέντε στρώματα της ψεκαζόμενης μπαταρίας

Το πρώτο στρώμα, ο θετικός πόλος, αποτελεί ένα μείγμα νανοσωλήνων άνθρακα μονού τοιχώματος χωρίς προσμείξεις και σωματιδίων μαύρου άνθρακα διασκορπισμένων σε Ν-Μεθυλοπυρρολιδόνη.

Το δεύτερο είναι η κάθοδος, που περιέχει οξείδιο του κοβαλτίου-λιθίου, άνθρακα και υπέρλεπτη σκόνη γραφίτη σε ένα συνδετικό διάλυμα.

Το τρίτο είναι μια βαφή διαχωρισμού από πολυμερή που περιέχει ρητίνη Kynar Flex, PMMA και διοξείδιο του πυριτίου διασκορπισμένο σε ένα διάλυμα.

Το τέταρτο, η άνοδος αποτελεί ένα μείγμα οξειδίου του τιτανίου-λιθίου και UFG και το τελευταίο στρώμα, ο αρνητικός πόλος, αποτελείται από μια βαφή χαλκού διαλυμένη με αιθανόλη.

Οι επιστήμονες οραματίζονται ένα μέλλον όπου κεραμίδια-μπαταρίες θα συνδυάζονται με φωτοβολταϊκές κυψέλες εκτοξεύοντας τις προοπτικές της ηλιακής ενέργειας.

econews

Σχόλια