باتریهای جریانی به عنوان یک تکنولوژی ذخیره سازی انرژی در مقیاس بالا روز به روز توجه بیشتری را به خود جلب می کنند.
به گزارش زیست آنلاین، از «صنعت و بازار»، تفاوت باتریهای جریانی با باتریهای رایج قابل شارژ مرسوم، در مواد فعال استفاده شده برای واکنشهای الکترودی آنهاست. با وجودی که پیشرفتهای بسیاری در این حوزه صورت یافته است، یک محدودیت اساسی برای بهبود توسعه آنها در یافتن غشاها یا جداکنندههای با کارایی بالا و قیمت پایین است.
برای جداکنندههای باتریهای جریانی، دستیابی به هدایت یونی بالا با کمترین قیمت، بسیار ضروری است. گیوها یو پروفسور مهندسی مواد از موسسه علم مواد تگزاس در دانشگاه تگزاس میگوید: غشاهای تجاری (نافوین) دارای قابلیت هدایت پروتون بالا هستند اما فرآیند تولید آنها بسیار پرهزینه میباشد. بنابراین دستهای از غشاهای جایگزین با فرآیند تولید ساده تر و هدایت یونی مشابه ، به شدت مورد نیازند.
در یک تحقیق جدید که در مجله CHEM چاپ شده است، یو و تیم اش نشان دادند که یک غشا اکسید گرافنی (GO) را به عنوان جدا کننده در باتری های جریانی مقیاس بزرگ استفاده نمودند. کار آن ها نشان داد که نانوساختار دو بعدی با مقدار آب کمی که بدون ایجاد اصطکاک در پوشش میکرومتری وارد میشود میتواند این ماده را جایگزین غشاهای رایج ذخیره سازهای انرژی در مقیاس بزرگ نماید.
غشاهای اکید گرافنی GO قابلین قرارگیری میان لایهای را داشته و میتوانند به عنوان غربال های یونی یا مولکولی برای جلوگیری از ایجاد میدان در باتریهای جریانی ردوکس در مقیاس بالا استفاده شود. این تیم همچنین به مقاومت بالای مولکول های بزرگ یا یون ها و هدایت بالای یونی به صورت همزمان دست یافتند.
علاوه بر این با تغییر درجه اکسیداسیون یا با استفاده از سلولز باکتریایی به عنوان جز پر کننده میتوان این میکروساختار را با حفظ پایداری مکانیکی و ساختار ترانما تطبیق داد. این یک تغییر بنیادی نسبت به سیستم های غشایی پایه پلیمری برای وانادیوم یون هاست. ساختار مشابه غشایی بر پایه اکسید گرافن پیش تر نیز کشف شده و در حوزههای مختلف به کار گرفته شده است.
یو همچنین افزود که تولید نانوصفحات بر پایه اکسید گرافنی میتواند در مقیاس بزرگ، با هزینه کم صورت گیرد؛ اگرچه پایداری مکانیکی و عملکرد غشاهای اکسید گرافنی در مدل جریانی هنوز نیازمند بهبود و توسعهاند، اما ثابت شده است که استفاده از آنها راه جدیدی را به سوی پیشرفت عملکرد و کارایی نسل جدید جداکنندهها در سیستمهای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بالا باز میکند./ انرژی امروز