(Nanowerk Haberleri) Çinko-hava pilleri, küçük ölçekte güç elektroniğinde veya büyük ölçekte elektrikli araçlarda veya enerji depolamada kullanılabilecek ucuz, güçlü bir pil alternatifidir. Bu piller, havadaki oksijen çinkoyu oksitlediğinde çalışır, ancak pil performansını düşüren oksijen aktivasyonundaki zorluk, bunların ticari olarak geniş çapta benimsenmesini engellemiştir. Yayınlanan bir makalede sunulan bilgiler Karbon Geleceği (“Zn-hava pilleri için verimli ORR elektrokatalizör öncüsü olarak fulleren-metaloporfirin ortak kristali”), fulleren türevli karbon malzemelerin katalizör olarak eklenmesinin çinko-hava pillerinin performansını, stabilitesini ve maliyetini nasıl artırabileceğini gösterir. Bu grafik, oksijen indirgeme reaksiyonu katalizörü olarak fulleren-metaloporfirin ortak kristalini kullanan bir çinko-hava pil kutusunu göstermektedir. (Resim: Carbon Future, Tsinghua University Press) "Oksijen aktivasyonundaki zorluğun, oksijenden oksijene bağ bölünmesinin ve çinko-hava pillerindeki oksijenin indirgenmesinin oksitle uzaklaştırılmasının neden olduğu yavaş kinetik özellikler, bunların ticari alandaki uygulamalarını sınırladı." Çin'in Wuhan kentindeki Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Okulu'nda profesör olan Fang-Fang Li, şunları söyledi: "Karbon bazlı asal olmayan metalik katalizörler, geniş yüzey alanları, yüksek elektrik iletkenlikleri, olağanüstü mekanik özellikleri ve elektrokimyasal ortamlarda mükemmel stabiliteleri nedeniyle oksijen indirgeme reaksiyonu için umut verici malzemeler olarak kabul edilmiştir." fulleren futbol topu şeklinde kapalı kafes yapısına sahip bir karbon allotropudur. Saf fulleren, elektron transferini sınırlayan yetersiz iletkenliğe sahiptir, ancak fullenden türetilen kristaller gelişmiş bir spesifik yüzey alanına, iletkenliğe ve aktif bölgelere sahiptir. Fulleren kristalleri, sıvı-sıvı arayüz çökelmesi adı verilen bir işlemle oluşturulur. Bu işlem sırasında fulleren iki farklı çözücüde çözülür ve iki sıvının arayüzünde kristaller oluşur. Araştırmacılar daha sonra fulleren kristallerini benzersiz yapıya sahip bir molekül olan metaloporfirin ile birleştiren bir supramolekül yarattılar. En iyi performansı elde etmek için optimize etmek amacıyla bu süper molekülün dört versiyonunu yarattılar. Üçü farklı sıcaklıklara (700°C, 800°C ve 900°C) ısıtıldı ve ardından nihai numune de 800°C'ye ısıtıldı, ancak sıvı-sıvı arayüz çökeltme yöntemi olmadan diğer numunelerden farklı şekilde karıştırıldı. Fulleren-metaloporfirin supramolekülünün performansını test etmeden önce araştırmacılar, taramalı elektron mikroskobu ve X-ışını kırınımı, Raman spektroskopisi ve ek ölçümler yoluyla numunenin yapısal özelliklerini inceledi. Sıvı-sıvı arayüz çökeltme yönteminin kusurları arttırdığını ve bunun da oksijen indirgeme reaksiyonunun performansını iyileştirdiğini buldular. Ayrıca, 800°C'ye ısıtılan supramolekülün, deney boyunca test edilen diğerlerinden daha iyi performans gösterdiğini tutarlı bir şekilde buldular ve bu supramolekülün pratik bir uygulamada test edilmesi konusunda ilerleme kaydettiler. Fulleren-metalloporfirin supramolekülünün performansını test etmek için araştırmacılar, fulleren-metalloporfirini katot olarak kullanarak ev yapımı bir çinko-hava pili ürettiler. "Sonuçlar, fulleren-metalloporfirinin sergilediği olağanüstü uzun vadeli stabiliteyi vurgulamaktadır. Fulleren-metaloporfirinin optimize edilmiş çinko-hava pil performansı, supramolekülün sağlam ve kalıcı elektrokatalitik performansının altını çizer. Yüksek güç yoğunluğu ve genişletilmiş stabilitenin bu kombinasyonu, fulleren-metaloporfirinden türetilmiş karbon malzemesini çinko-hava pillerinin pratik uygulamaları için son derece umut verici bir katalizör olarak konumlandırıyor" dedi Li.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64739.php