پلیمرهای گوگردی دریچه ای نوین به دسته جدید باطری ها
اینکه آیا گوگرد محصولی جانبی است یا محصولی حاصل از ضایعات تصفیه روغن و احتراق زغال سنگ بستگی به این دارد که چگونه از آن بهره می برید. بیش از این از گوگرد برای تولید اسید سولفوریک، کود شیمیایی و مواد شیمیایی دیگر استفاده کردند اما بعضی پسماندهایی باقی می گذارند و ذخیره هایی تجمع می دهند که برای نگهداری گران هستند (به علت نیاز به رواناب خنثی). محققان در دانشگاه آریزونا تصور می کنند که از گوگرد می تواند روزی با قرار دادن در فرآیند شیمیایی جدید استفاده کنند و از گوگرد بهره برند تا پلیمرهایی را بسازند. این ماده جدید می توانست منتهی به تولید جدید باطری های سبک تر و لیتیوم سولفوری کاراتر شوند. جارد گریبل نویسنده مشترک مقاله محاسبه کرده است که هر ۱۹ گالن گازوییل نیم پوند (۲۳۰ گرم) گوگرد به عنوان ضایعات باقی می گذارد. ۶۰ میلیون تن گوگرد سالیانه تولید می شود که ۷ میلیون تن آن مازاد بر نیاز است.
آگاهی از اینکه این همه گوگرد بلا استفاده مانده توسط محقق پیشرو شیمیدان جفری پیون مورد بررسی قرار گرفته اند و البته خود سرمایه گذاری در این زمینه درباره چگونگی حمل و نقل ضایعات مسئله ای (اصطلاح ضایعات سولفوری) مهم است و ممکن است برای ساختن باطری لیتیوم سولفوری جدید استفاده شوند. رویکرد جدید استفاده از سولفور مایع است تا پلیمر قالبی بسازند که استفاده ای برای این باشد البته گوگرد معمولا به علت عدم تمایل آنها برای ایجاد زنجیره های پلیمری مناسب نیستند.
محققان بیشتر از ۲۰ ماده شیمیایی را شناسایی کرده بودند که پنداشته می شود احتمالا گوگرد را پلیمریزه کنند و حدودا یکی بعد از دیگری با حل کردن آنها در مایع گوگردی مورد آزمایش قرار گرفتند. اولین ماده ای که مورد آزمایش قرار گرفت دی وینیلیک استایرنیک کومونومر هاست که مناسب بود. فقط میزان نسبی کمی از ماده شیمیایی افزوده شده نیاز است تا استفاده شوند که منجر به این شده است که محققان این فرآیند را ولکانیزاسیون برعکس بنامند (چون ولکانیزاسیون درگیر افزودن میزان کمی سولفور به لاستیک برای دوام پذیری است). یادداشت لیتوگرافی برای ایجاد فیلم هایی از ماده استفاده شوند.
محققان گزارش کردند که پلیمر گوگردی نمایش داده شده دارای خاصیت های الکتروشیمیایی قابل مقایسه ای با گوگرد عنصری است با ظرفیت ویژه ۸۲۳ mAh/g بعد از ۱۰۰ سیکل شارژ اما با مزایای اضافی که فورا قابل حل و قابل ذوب هستند (برخلاف عنصر گوگرد). ظرفیت ویژه ثبت شده تصور می شود بالاترین ماده هنوز برای ماده پلیمری است.
گرچه امکان فوری در افزایش کارکرد باطری لیتیومی گوگردی نیست امیدوار است که این توسعه می توانست منجر به دسته جدیدی از کاربردهای باطری در آینده شود.
تحقیقات تیم در مجله Nature Chemistry در ۱۴ آوریل ۲۰۱۳ منتشر شده است.
منبع : sanat.me