مهدی حسینی - گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، لرستان، ایران

هدف این کار، ساخت باتری لیتیم-هوا با کارایی بالا، طراحی ساده و ارزان ­قیمت است. در این طراحی، از نانوکاتالیزور بر پایه کربن/CuFe۲O۴، با اندازه ذرات حدود ۳۰ نانومتر، به منظور اصلاح کاتد باتری، استفاده شد. به منظور افزایش ایمنی، طول عمر و ظرفیت دشارژ باتری، از مایع یونی ۱-هگزیل-۳-متیل ایمیدازولیوم کلراید [Hmim][Cl]، به­عنوان الکترولیت با رسانایی و پایداری حرارتی بالا، استفاده شد. ویژگی­ های فیزیکی و شیمیایی نانوکاتالیزور، به کمک طیف­ سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، آنالیز وزن­ سنجی حرارتی (TGA)، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، تعیین شد. ظرفیت دشارژ باتری در دانسیته جریان mA/cm ۱/۰، برای باتری بدون و با کاتالیزور، به­ ترتیب، mAh/g ۵۲۸ و mAh/g ۶۷۷، بدست آمد. تعداد چرخه­ های شارژ/دشارژ باتری دارای نانوکاتالیزور، نسبت به باتری بدون آن، به­ طور قابل ملاحظه­ ای (تا ۱۰۰۰ چرخه)، افزایش یافت. پایین بودن فشار بخار (نقطه جوش> °C ۳۵۰) و بالا بودن میزان پایداری گرمایی (پایداری در برابر تجزیه شدن) الکترولیت، سبب افزایش طول عمر باتری می ­شود. پایین بودن میزان اضافه پتانسیل نیز از دیگر مزایای باتری طراحی شده است.

باتری لیتیم-هوا, نانوکاتالیست بر پایه کربن CuFe۲O۴, الکترولیت مایع یونی [Hmim][Cl]