تولید الکترود باتری از پـوستـه تـخـم‌مـرغ

پژوهشگران نشان دادند که می‌توان از پوسته تخم‌مرغ برای تولید الکترود باتری استفاده کرد. آن‌ها روشی برای تولید الیاف کربنی حاوی پوششی از جنس نانومیله‌های سولفید کبالت ارائه کردند.

کد خبر: ۱۱۴۱۴۷

تاریخ: ۰۹ تير ۱۳۹۵ - ۱۱:۴۹

سالانه ۷۶ میلیارد تخم‌مرغ در آمریکا مصرف می‌شود و پوسته آن‌ها به‌عنوان مواد زائد دور ریخته می‌شود. برخی از این پوسته‌ها به‌عنوان کود استفاده می‌کنند.

محققان دانشگاه ایالتی وین موفق به ارائه روشی برای استفاده از پوسته تخم‌مرغ شدند. آن‌ها از این پوسته‌ها به‌عنوان راکتور شیمیایی برای سنتز نانومیله‌های حاوی گوگرد استفاده کردند، نانومیله‌هایی که می‌تواند به‌عنوان الکترود مورد استفاده قرار گیرد.

دنگ از محققان این پروژه عنوان کرد: روزانه میلیون‌ها تخم‌مرغ استفاده می‌شود که دفع پوسته آن‌ها چالشی برای مصرف‌کنندگان است؛ ما ایده استفاده از این پوسته‌ها را به‌عنوان راکتور شیمیایی برای تولید نانومیله‌های گوگرددار مطرح کردیم.

وی ادامه داد: ما با استفاده از این پوسته‌ها، کامپوزیتی حاوی بلور نانومیله‌های Co۹S۸ تولید کردیم که روی الیاف کربنی قرار دارد؛ این کامپوزیت دارای عملکرد بسیار بالایی به‌عنوان الکترود در باتری‌های لیتیمی است.

پوسته تخم‌مرغ از دو بخش اصلی تشکیل شده‌است، بخش بیرونی که سخت است و در آن از کربنات کلسیم استفاده شده و بخش درونی که یک غشاء لایه نازک از جنس الیاف پروتئینی است که حاوی کربن و گوگرد است.

معمولاً برای تولید کود، باید این دو بخش از هم جدا شوند که فرآیندی گرانقیمت است. در این روش نیازی به این جداسازی نیست.

محلول هیدروکسید سدیم روی پوست خارجی و محلول سولفات کبالت روی پوست داخلی ریخته می‌شود. با تماس این دو محلول، واکنشی میان آن‌ها اتفاق می‌افتد و بلورهای هیدروکسید کبالت ایجاد می‌شود. یون‌های هیدروکسیل از میان پوسته به آرامی عبور می‌کنند و گوگرد با هیدروکسید کبالت واکنش می‌دهد و نانومیله‌های سولفید کبالت تشکیل می‌شود. این ترکیب برای ساخت الکترود در باتری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

محصول نهایی الیاف کربنی است که دارای پوششی از جنس نانومیله‌های سولفید کبالت است که به راحتی می‌توان آن را به‌عنوان ماده اولیه تولید الکترود مورد استفاده قرار داد.محققان نشان دادند که این الکترود می‌تواند ظرفیت پایداری در حدود ۵۴۰ میلی‌آمپر ساعت در هر گرم داشته باشد.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Chemistry of Materials به چاپ رسیده است.