بهبود عملکرد باتری با کاتالیزورهایی با نانوساختارهای فازی غیرمتعارف

باتری دی اکسید کربن فلزی یک فناوری امیدوارکننده و سازگار با محیط زیست است، اما بازده انرژی آن محدود است. به تازگی، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی شیمیدانان از دانشگاه هنگ کنگ با معرفی یک نانو ماده فاز غیرمتعارف به عنوان کاتالیزور، روشی نوآورانه برای غلبه بر این مشکل ارائه کرده‌اند که بازده انرژی باتری را تا ۸۳٫۸ درصد افزایش می‌دهد. این مطالعه طراحی جدیدی از کاتالیزورها را برای نسل جدید باتری‌های متا گاز نشان می‌دهد. باتری دی اکسید کربن فلزی می‌تواند الکتریسیته بادوام (چگالی انرژی بالا) برای وسایل الکترونیکی فراهم کند و تثبیت دی اکسید کربن (CO۲) را بدون مصرف انرژی اضافی از یک مدار خارجی برای تبدیل گازهای گلخانه‌ای CO۲ به محصولات با ارزش افزوده امکان‌پذیر می‌کند. محققان نانوساختارهای ایریدیوم را با هتروفاز مکعبی غیر متعارف ۴H/face-centred با کنترل سینتیک رشد آهن روی الگوهای طلا سنتز کردند. در آزمایش‌های خود، کاتالیزور با هتروفاز ۴H/fcc فلات شارژ کمتر (زیر ۳٫۶۱ ولت) و راندمان انرژی بالاتر تا ۸۳٫۸ درصد در طول چرخه در باتری‌های لیتیوم دی‌اکسید کربن نسبت به سایر کاتالیزورهای مبتنی بر فلز نشان داد. ترکیبی از آزمایش‌ها و محاسبات نظری انجام‌شده توسط این تیم نشان داد که نانوساختارهای ۴H/fcc Ir که از طریق مهندسی فاز ایجاد شده‌اند برای تشکیل برگشت‌پذیر محصولات مطلوب‌تر هستند. در نتیجه پتانسیل اضافی را کاهش داده و پایداری واکنش‌های ردوکس الکتروشیمیایی را ارتقا می‌دهند.