تهيه و بررسي توانايي نانوكاتاليست بسپاري رسانا بر پايه كبالت-آهن (PPy/Co/Fe) به منظور افزايش و بهبود كارايي كاتد در باتريي هاي ليتيم-هوا

امروزه كاربرد باتري‌هاي قابل شارژ ليتيم-هوا در وسايل با توانايي ذخيره انرژي بهطور گسترده‌اي مورد توجه قرارگرفته است. براي افزايش كارايي و طول عمر اين نوع باتري‌ها، راه‌هاي متفاوتي وجود دارد كه از آن ميان مي‌توان به كاتاليست و نيز الكتروليت مناسب اشاره كرد. در اين پژوهش، نانوكاتالسيت پلي‌پيرول/كبالت/آهن PPy/Co/Fe براي بهكارگيري در باتري ليتيم-هوا به روش تر يا رسوب‌دهي شيميايي تهيه و با روش‌هاي طيف‌سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR)، رامان (Raman)، پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپي الكتروني روبشي (SEM) شناسايي شد. نتيجه‌ها نشان داد كه اين نانوكاتاليست با اندازه ذرات حدود nm 35 با موفقيت تهيه شده است. به منظور بررسي اثر نانوكاتاليستي، باتري مورد نظر ساخته و نتيجه‌ها نشان داد كه توان باتري در حضور نانوكاتاليست بسيار بيشتر از باتري بدون كاتاليست است. همچنين، باتري حاوي نانوكاتاليست داراي ذخيره انرژي بيشتري نسبت به باتري بدون كاتاليست بود. نتيجه‌ها به‌دست آمده از ولتامتري چرخهاي CV حاكي از اين است كه نانوكاتاليست PPy/Co/Fe در كاتد رفتار برگشت‌پذيري باتري را به مقدار زيادي نسبت به باتري بدون كاتاليست افزايش مي‌دهد. وجود كربن سياه در ساختار نانوكاتاليست نيز سبب افزايش مقدار ظرفيت باتري مي‌شود زيرا باعث بهبود رفتار كاتاليستي و در نهايت، منجر به افزايش ظرفيت و بازده باتري مي‌شود. در يك دور معمول از فرايند شارژ-دشارژ، مشخص شد كه فرايند دشارژ در مدت زمان بيشتري رخ مي‌دهد كه اين نشان‌دهنده بالابودن مقدار طول عمر نگهداري انرژي است.