Μελέτη μπαταρίας ψευδαργύρου-αέρα εξοπλισμένης με μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων
Loading...
Date
2026-02-25
Authors
Κουρνοπούλου, Ιωάννα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η εκμετάλλευση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η ανάπτυξη κινητών εφαρμογών απαιτούν την ύπαρξη αποτελεσματικών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Οι μπαταρίες διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο, καθώς ξεχωρίζουν για την ευελιξία, την άμεση απόδοση ηλεκτρικής ενέργειας και την ευρεία εφαρμογή τους από ηλεκτρικά οχήματα, όπου απαιτείται υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και δυνατότητα γρήγορης φόρτισης, μέχρι φορητές συσκευές και σταθερές λύσεις αποθήκευσης, όπως σταθμοί ενέργειας που συνεργάζονται με ανανεώσιμες πηγές για τη σταθεροποίηση των δικτύων. Η συνεχής βελτίωση της ενεργειακής πυκνότητας, της απόδοσης και της βιωσιμότητας των μπαταριών αποτελεί βασικό στοιχείο για την αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών και την επίτευξη ενός ενεργειακά αποδοτικού και βιώσιμου μέλλοντος.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι μπαταρίες ψευδαργύρου-αέρα(Zn-air), οι οποίες λειτουργούν μέσω του συνδυασμού του ψευδαργύρου με την κατανάλωση ατμοσφαιρικού οξυγόνου, αξιοποιώντας την ηλεκτροχημική μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια. Η αξιοποίηση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, σε συνδυασμό με τη φυσική αφθονία και το χαμηλό κόστος του ψευδαργύρου, προσφέρει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και οικονομικό πλεονέκτημα. Παράλληλα, η χρήση βιώσιμων ανθρακούχων υλικών, όπως το βιοαπανθράκωμα, βελτιώνει την περιβαλλοντική φιλικότητα και την απόδοση των μπαταριών.
Η παρούσα εργασία διερευνά τη συνολική απόδοση μπαταριών ψευδαργύρου-αέρα, εστιάζοντας στη σύσταση της καθόδου και στην ενσωμάτωση μεμβράνης ανταλλαγής ανιόντων στη διάταξη της συσκευής. Συγκρίθηκαν κάθοδοι με carbon black και biochar, ενώ αξιολογήθηκε η επίδραση των μεμβρανών στη σταθερότητα και αποδοτικότητα. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν τη βελτιωμένη απόδοση με χρήση βιοαπανθρακώματος και τον σημαντικό ρόλο των μεμβρανών, επιβεβαιώνοντας τη δυναμική των μπαταριών Zn–air για βιώσιμες εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας.
Description
Keywords
Μπαταρίες ψευδαργύρου-αέρα, Βιοαπανθρακώματα, Μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων