*

güncelbilim: Ağaç kabuğunda bolca bulunan tanenler pil katotu olarak kullanıldı.   

**

Ağaç kabuğundaki tanenlerin pil katot malzemesi olarak kullanılabileceği gösterildi.

***

Kırmızı şarap ve çayda bulunmaları nedeni ile iyi bilinirler ancak yeni bir araştırma, ağaç kabuğundaki tanenlerin pil katot malzemesi olarak kullanılabileceğini gösterdi. Ağaç kabuğu ağırlıkça yaklaşık% 15 tanen içerir. Taninler doğal olarak bol miktarda bulunabilen maddelerdir. Bu durum onları, sürdürülebilir, düşük maliyetli, metal içermeyen, yüksek performanslı piller tasarlamak için umut verici bir malzeme yapmaktadır.

Tanenlerin bu kadar umut verici bir pil malzemesi olmasının bir başka nedeni, bunların yaygın olmasının yanında, yüksek fenol içermeleridir -canlı organizmalar tarafından üretilen polimer arasında en yüksek fenol içeriğine sahiptirler. Tanen bazlı pilin birincil yük depolama mekanizmasını, fenolün kuinon haline dönüştürüldüğü geri dönüşümlü bir kimyasal reaksiyon olduğu için, yüksek fenol seviyesi önemlidir.

Boston’daki Northeastern Üniversitesi’nden Hongli Zhu liderliğindeki araştırmacılar, Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarında oktor olan Alolika Mukhopadhyay ile birlikte, Nano Letters son sayısında tanen pil katodu hakkında bir makale yayınladılar.

Tanenlerin redoks-aktif fenolik hidroksil grupları, daha önce elektrokimyasal enerji depolaması için en umut verici biyopolimer olarak kabul edilen ligninden 5000 kat daha yüksek kapasitelidir. Tannin’in doğal olarak oluşan redoks-aktif biyopolimerlerin yeni şampiyonu olduğunu düşünülmektedir.

Deneylerde araştırmacılar, kestane ağacının kabuğundan elde edilen “elagitannin” adı verilen bir tanenin, büyük kapasitans ve yüksek enerji yoğunluğu da dahil olmak üzere mükemmel bir genel performans sergilediği ve piller için pil katotlarının imalinde kullanılabileceğini gösterdi. Tasarım, karbonlaşmış bir ahşap altlığının üzerine yerleştirilen yüksek iletkenlik için eklenen poliproprol polimeri ile kombine edilmiş ellagitannin’den oluşur.

Ahşap alt katman, hücresel yapısında yüksek oranda hizalanmış kanallar sayesinde pil performansına katkıda bulunur. Bitkilerde su ve besin maddeleri nakletmek için kullanılan kanallar, elektronları ve iyonları yeni pille taşımak için kullanılmaktadır.

Tanenlerden pil üretmek, lityum gibi geleneksel metal malzemelerin yerini alabilecek büyük bir değişime işaret etmektedir. Doğal bir bileşik, gelecekteki enerji depolama sistemlerinin karşılaştığı en büyük iki zorluğa çözüm getirebilir: Metal malzemelerin kısıtlı rezervleri ve malzeme sentezinin yüksek maliyeti. Doğal olarak tedarik edilebilen tanenler, pil kullanımı düşük maliyetle arıtılabilmektedir.

“Tanenin şarj depolama kapasitesinin yüksek olduğunu” söyleyeni Zhu. Ancak, doğal olarak yüksek miktardaki tanenin suda çözünürlüğü etkili materyal kaybına neden olmakta ve kapasitenin zamanla azalması ile sonuçlanmaktadır. Zhu, “istikrarlı ve güvenli bir performans sağlamak için tanen’i kimyasal olarak değiştirmeye çalışıyoruz. ” dedi.

KAYNAK

https://phys.org/news/2017-12-cheap-sustainable-battery-tree-bark.html

 

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here