به گزارش ثریا بیشتر سیستمهای ذخیرهسازی انرژی اخیرا باتریهای لیتیوم-یونی را پذیرفتهاند که بالاترین بلوغ فناوری را در میان باتریها دارند. با وجود این، یک استدلال در مورد این باتریها نشان میدهد که آنها برای سیستمهای ذخیرهسازی انرژی که مقادیر قابل توجهی برق را ذخیره میکنند، به دلیل وجود خطرات آتشسوزی، نامناسب هستند. بیثباتی در عرضه بینالمللی مواد خام برای ساخت لیتیوم-یونی نیز به عنوان یک نگرانی حیاتی ظاهر شده است. در مقابل، باتریهای "روی-یون آبی"(AZIBs)، از آب به عنوان الکترولیت استفاده میکنند که اساسا از اشتعال باتری جلوگیری میکند. علاوه بر این، قیمت روی که ماده خام آن به شمار میرود، یک شانزدهم قیمت لیتیوم است.
گروهی از پژوهشگران "موسسه علم و فناوری کره جنوبی"(KIST) به سرپرستی دکتر "مینا لی"(Minah Lee)، پژوهشگر مرکز پژوهش ذخیره انرژی این دانشگاه موفق شدهاند نوعی فناوری را برای ساخت آندهای فلز روی با چگالی بالا ابداع کنند که کلید تجاریسازی باتریهای روی-یون آبی به شمار میرود. انتظار میرود که این فناوری به عنوان یک کاتالیزور برای تولید انبوه باتریهای روی-یون آبی عمل کند زیرا آندهای فلز روی با چگالی انرژی بالا و عمر طولانی را میتوان از طریق یک فرآیند ساده آبکاری الکترولیتی و با استفاده از راهحلهای کمهزینه و سازگار با محیط زیست تولید کرد.
از آنجا که باتریهای روی-یون آبی از دو الکترون در هر یون استفاده میکنند، از نظر حجم انرژی نسبت به باتریهای یون-فلز قلیایی، سودمندتر هستند. اگر ظرفیت فلز روی که به عنوان آند برای ساخت باتری استفاده میشود، از دو برابر کاتد تجاوز نکند، میتوان به میزان انرژی قابل مقایسه با باتریهای لیتیوم-یونی پی برد که امروزه تجاریسازی میشوند. علاوه بر این، حتی اگر ظرفیت فلز روی به پنج برابر کاتد برسد، همچنان رقابتی است زیرا به باتریهای سدیم یونی شباهت دارد که به دلیل هزینه پایین و فراوانی ماده سازنده، به عنوان نسل بعدی باتریها جلب توجه میکنند.
با وجود این، آندهای فلز روی، میزان انرژی و طول عمر باتریهای روی-یون آبی را به دلیل رشد نامنظم نانوذرات هنگام کار کردن با باتری محدود میکنند. چگالی کم ذرات فلز روی و سطح گسترده در آند، خوردگی با الکترولیت را سرعت میبخشد و در نتیجه، فلز روی و الکترولیت فعال را تخلیه میکند. پژوهشها معمولا از فلز روی ضخیمی استفاده میکنند که ۲۰ برابر ضخیمتر از میزان مورد نیاز برای مقابله با محدودیتهای طول عمر است اما این امر به کاهش اجتنابناپذیر چگالی انرژی و رقابتپذیری هزینه منجر شده است که بزرگترین نقاط قوت باتریهای روی-یون آبی به شمار میروند.
گروه دکتر لی برای برطرف کردن این مشکل، ریزساختار آندهای فلز روی را کنترل کردند تا واکنشهای جانبی را که باعث کاهش چگالی انرژی و طول عمر باتریهای روی-یون آبی میشوند، کاهش دهند. آنها برای ساخت آندهای فشرده روی، یک محلول "حلال یوتکتیک عمیق"(DES) را به کار بردند که میتوان آن را به راحتی در دمای اتاق تولید کرد. این محلول از کولین کلراید و اوره تشکیل شده است. پژوهشگران موفق شدند از این کشف برای توسعه فرآیند آبکاری الکترولیتی استفاده کنند که به فلزات روی امکان میدهد تا به طور متراکم و یکنواخت در محلول حلال یوتکتیک عمیق که کمهزینه و سازگار با محیط زیست است، رشد کنند.
استفاده از آند فلز روی ساختهشده در یک باتری روی-یون آبی نشان داد که واکنشهای خوردگی به طور موثر سرکوب میشوند و ظرفیت باتری تا بیش از ۷۰ درصد حفظ میشود. این نتیجه نسبت به نتیجه پژوهشهای مشابه که از روی نازک استفاده میکردند، استثنایی است.
دکتر لی گفت: ما توانستیم یک فناوری اصلی را برای تجاریسازی باتریهای روی-یون آبی ابداع کنیم که میتواند مشکل آتشسوزی سیستمهای ذخیرهسازی انرژی را که بزرگترین مانع برای تامین و گسترش انرژیهای تجدیدپذیر به شمار میرود، حل کند. ما انتظار داریم که این فناوری با ارائه یک راهحل اقتصادی و سازگار با محیط زیست، راه را برای تولید انبوه باتریهای روی-یون آبی هموار کند.
این پژوهش، در مجله "Energy & Environmental Science" به چاپ رسید.
منبع: خبرگزاری ایسنا
زنان بیشترین داوطلبان آزمون سمپاد/ نتایج اوایل مرداد اعلام میشود
سریال جدید «سرخدار» در راه آنتن: عمار تفتی به تلویزیون بازگشت
کشف نشانههای اولیه افسردگی در چشم کودکان
دانشمند ایرانی: مغز ما برای این همه خبر بد طراحی نشده است
تنش در ایستگاه فضایی بالا گرفت: ناسا از فضانوردانش خواست پناه بگیرند
محققان هشدار دادند: ایجاد نقاط داغ آلودگی در تنگه هرمز به دلیل ترافیک دریایی
یکی از این ستارههای دوقلو یک سیاره فراخورشیدی را بلعیده است
میلیاردرهای حوزه فناوری راز جوانی ابدی را کشف کردهاند؟
تصویری از یکی از شهدای کوچک امروز لبنان
وزیر آموزش و پرورش: بهرهبرداری از ۲۰۰ تا ۲۵۰ کلاس درس جدید در خراسان رضوی
معاون تربیتبدنی و سلامت: یک میلیون دانشآموز سفیر ایمنی و کمکهای اولیه شدند
۵۰۰ هزار دانشآموز زیر چتر کارت نشاط قرار گرفتند
آزمون مدارس سمپاد و نمونه دولتی با بیش از نیم میلیون داوطلب برگزار شد
پرداخت حقوق فرهنگیان بدون تاخیر انجام میشود
قصهای خواندنی برای کودکان: وقتی روباه جنگل را بههم ریخت
حسن طهرانیمقدم پدر موشکی ایران چگونه با نمیشودها مبارزه کرد؟
از بچههای میناب تا ناوچه دنا و انستیتو همه در مستندهای جدید جنگی
مهرانه مهین ترابی پس از ۲۳ سال دوری از تئاتر به صحنه باز میگردد
سریالهای جدید برای پخش دوبله شدند
مادران برای کوچکترین شهید کربلا لالایی خواندند
راز زنده ماندن مومنان در برزخ؛ هدایت، مشروط به ولایت است
روایت حدادعادل از ویژگیهای آیت الله مجتبی خامنهای
ماجرای خواندنی دیدار دکتر شریعتی و علامه جعفری
حجت الاسلام پناهیان: شفافیت نامه اخیر رهبری نشانه قدرت جمهوری اسلامی است
تمدید مهلت پذیرش دانشجویان بینالمللی در دانشگاه علامه طباطبائی
قابلیت جدید واتساپ: پیام متنی یکبار قابل مشاهده به واتساپ میآید
شرکت اپل از گران شدن محصولات خود خبر داد
ساماندهی برنامههای هوش مصنوعی با محوریت تولید داخلی
هشدار وزیر علوم: هوش مصنوعی بدون اخلاق، پیشرفتهترین ابزار ظلم میشود
دادگاه در دهلی نو درخواست بازگشایی تلگرام را رد کرد
رشد استفاده از VPN در بعضی کشورهای اروپایی با قوانین جدید
انحصار قدرت و ثروت در الیگارشی اموی: از خلافت تا سلطنت
حجتالاسلام قمی: وحدت یعنی همبستگیِ آرا و سلایق متفاوت حول محور امام
راز زنده ماندن مؤمنان در برزخ تمسک به امام حق و ولی الله الاعظم است
اعلام مجموعههای امتحانی کنکور کارشناسی ارشد ۱۴۰۶
بازخوانی پنج فرمان راهبردی امام رضا (ع) در سلوک عاشورایی
فلسفه اسلامی و غفلت از «باید و نباید»های اجتماعی؛ یک شکاف تاریخی
اقتصاد فقط نان نیست؛ سلاح علی(ع) برای امنیت ملی و استقلال در برابر دشمنان
انتشار آثار میانرشتهای مسئلهمحور؛ اولویت جدید گروه سیاستپژوهی علوم انسانی
تغییر زمان آزمونهای کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید
احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: بهکارگیری ظرفیتهای ویژه ماهوارهای در تشییع رهبر شهید انقلاب
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
هشدار به مدارس غیردولتی؛ با هرگونه دریافت شهریه غیرقانونی برخورد میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاهها واگذار شود
حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد
روایت شیخ حسین انصاریان از سه حقی که خداوند بر انسانها نهاده است
تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم
مصرفگرایی؛ پارادایم فرهنگی که تمام زندگی بشر را تسخیر کرد
شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کمبرخوردار
علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس
خروج هواپیماهای سوخترسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران
امیرحسین مدرس برنامه نغمههای حسینی را به مناسبت ماه محرم اجرا میکند
منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) حال و هوای محرمی گرفت
نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه میرود
پانتهآ پناهیها در نمایش جدید صابر ابر به روی صحنه میرود
زمان تشییع پیکر بهروز رضوی اعلام شد
مساجد پایگاههایی برای شناسایی استعدادهای درخشان
به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال
اخلاص و پیامرسانی؛ کلید ماندگاری عاشورا
نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم
شبکههای اجتماعی برای زیر ۱۶ سالهها ممنوع شد
تمرکز بر امنیت سایبری و تابآوری شبکه در ایام تشییع رهبر شهید
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روباتها ابداع کرد
اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب میگویند
خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرحهای فناوری
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کمبرخوردار
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.