تحولی شگرف در دنیای باتری های لیتیوم

در دنیای امروز، باتری‌های لیتیوم یون نقشی حیاتی در ذخیره‌سازی انرژی دارند و یکی از اجزای کلیدی آن‌ها گرافیت است. با این حال، تولید گرافیت مصنوعی سنتی بسیار پرهزینه و آلاینده است و نیاز به دمای بسیار بالا دارد.

اما خبر خوب این است که محققان دانشگاه تگزاس A&M و آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته انرژی (ARPA-E) در آمریکا، روشی نوآورانه برای تبدیل کک نفتی به گرافیت توسعه داده‌اند که هم زمان پردازش را کاهش می‌دهد و هم هزینه‌های زیست‌محیطی آن را کم می‌کند. این پروژه که با بودجه ۳ میلیون دلاری و در مدت سه سال اجرا می‌شود، می‌تواند صنعت باتری‌سازی را متحول کند.

تبدیل کک نفتی به گرافیت؛ راهکاری پایدار برای آینده

کک نفتی که یکی از محصولات جانبی پالایش نفت است، قابلیت تبدیل به گرافیت مصنوعی را دارد، اما روش‌های سنتی برای این کار بسیار انرژی‌بر و آلاینده هستند و نیاز به دمایی تا ۵۰۰۰ درجه فارنهایت دارند.

تیم تحقیقاتی دانشگاه تگزاس A&M روشی جدید به نام گرافیتی‌سازی کاتالیزوری را معرفی کرده است که دمای مورد نیاز را کاهش داده و فرآیند را کارآمدتر می‌کند.

این روش جدید باعث می‌شود که گرافیت مورد نیاز برای باتری‌های لیتیوم یون با هزینه کمتر و آلودگی کمتر تولید شود و آمریکا بتواند وابستگی خود به واردات گرافیت از کشورهای دیگر را کاهش دهد.

چگونه این فناوری به آینده انرژی کمک می‌کند؟

کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای: روش جدید باعث کاهش انتشار کربن و کاهش مصرف انرژی در تولید گرافیت می‌شود.

بهبود بهره‌وری صنعتی: با استفاده از کاتالیزورهای خاص، فرآیند تولید سریع‌تر و بهینه‌تر شده و هزینه‌ها کاهش می‌یابد.

افزایش امنیت زنجیره تأمین: آمریکا به جای واردات گرافیت، می‌تواند از کک نفتی داخلی برای تولید آن استفاده کند، که وابستگی به منابع خارجی را کاهش می‌دهد.

چالش بعدی؛ افزایش مقیاس برای کاربردهای صنعتی

در حال حاضر، این فناوری در مقیاس آزمایشگاهی موفقیت‌آمیز بوده است، اما گام بعدی افزایش مقیاس تولید در سطح صنعتی است.

دکتر فاروکه حسن، یکی از محققان این پروژه، می‌گوید:

“ما روی مدل‌سازی و شبیه‌سازی این فرآیند برای طراحی بهینه آن در سطح صنعتی کار می‌کنیم. اگر این روش در مقیاس بزرگ موفق شود، می‌تواند صنعت تولید گرافیت را دگرگون کند.”

این تحقیق یک گام بزرگ به سمت تولید پایدار گرافیت برای باتری‌های لیتیوم یون است. استفاده از کک نفتی به جای سوزاندن آن برای سوخت، نه‌تنها باعث کاهش آلودگی می‌شود، بلکه امکان تولید مواد با ارزش افزوده بالا را نیز فراهم می‌کند.

به گزارش IE، در صورت موفقیت این روش در مقیاس صنعتی، تولید گرافیت برای باتری‌های لیتیوم یون آسان‌تر، ارزان‌تر و سازگارتر با محیط‌زیست خواهد شد. این فناوری می‌تواند نقش مهمی در آینده انرژی پاک و توسعه پایدار داشته باشد.

منبع:تجارت نیوز