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
دانشگاه آزاد امکان مشارکت گسترده مردم در امر تولید را فراهم می‌کند
تشریح اقدامات حفاظتی سازمان سنجش در نوبت اول کنکور ۱۴۰۳
اعلام جزییات پذیرش بدون آزمون کارشناسی ارشد دانشگاه پیام نور
احکام رتبه‌بندی ۱۰۰ هزار معلم بازنشسته اصلاح شد
سخنگوی وزارت آموزش و پرورش از اصلاح احکام رتبه‌بندی ۱۰۰ هزار معلم بازنشسته سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۲ خبر داد.
شاهنامه هنر فردوسی است و لاغیر
دستگیری متهمانی که برای تقلب در کنکور، رمز ارز می‌گرفتند
امکان افشای سوالات آزمون‌های آموزش و پرورش غیرممکن شد/ سهم ۵۰ درصدی سوابق تحصیلی در کنکور
تدوین طرح مدرسه مجازی بزرگسالان برای کاهش تنوع مدارس
آزمون‌های نهایی دانش آموزان به سازمان جدید سنجش واگذار می شود
انتشار فراخوان دوره‌های ۲۳ و ۲۴ جایزه مهرگان ادب
آمادگی رفع نیاز فناورانه سازمان سنجش در مقابله با تقلب کنکور
کلاهبرداری از داوطلبان کنکور با دریافت رمزارز و سکه طلا
اساسنامه سازمان ملی سنجش بعد از کنکور ابلاغ می‌شود
گوشی جدید وان پلاس با دوربین تله فوتو و ماکرو معرفی می‌شود+عکس
چراغ‌های خودروی جدید آئودی سخنگو هستند+عکس
سنگی که طلا نیست اما بسیار گران قیمت است+عکس
چرا سوئد در یک قدیمی ساخت بمب اتم منصرف شد؟
رونمایی شریک قبلی ایران خودروی از خودروی عجیب آفرودی‌اش+عکس
کشف یک سیاه چاله عظیم در نزدیکی زمین
کارکرد عجیب مایع ظرف شویی در هواپیمای بوئینگ
اینترنت استارلینک در این کشورها قطع می‌شود
مشکل بزرگ ناسا در مریخ که فعلا حل نشدنی است
بمب الکترومغناطیسی چطور منفجر می‌شود؟
شروع احداث و افتتاح ۲۷ کلاس درس در سفر رئیس سازمان نوسازی مدارس به هرمزگان
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی ۳۱ فروردین برگزار می‌شود
مهلت ارسال ایده به ششمین دوره رویداد «از ایده تا بازار» تمدید شد
تعیین ظرفیت ۶۰۰ نفری در دوره فلوشیپ پزشکی سال ۱۴۰۳
مدارس تا فرارسیدن ایام امتحانات باید دایر باشند
پذیرش بدون آزمون قاریان و حافظان قرآن در دانشگاه فرهنگیان
نقش حمایتی خانواده‌ها از دانش‌آموزان در روزهای امتحانی
فردا؛ آخرین مهلت ثبت‌نام آزمون‌های ورودی مدارس سمپاد و نمونه دولتی
انتشار مقاله استاد دانشگاه شریف در معتبرترین مجله انجمن فیزیک آمریکا
آگهی/ گیربکس سایکلو گومائو چه تاثیری در افزایش سرعت و کارایی صنایع دارد؟
سیزدهمین دوره جشنواره تیتر ۱۵ اردیبهشت ماه برگزار می شود
شیوه‌نامه مشوق‌های خدمتی برای کسب مهارت دانش‌آموختگان دانشگاهی ابلاغ شد
اساتید دانشگاههای جهان صهیونیست‌ها را تحریم کنند
منتخبین هجدهمین مسابقات ربوکاپ ۹ سهمیه جهانی دریافت می‌کنند
واگذاری مالکیت ساختمان سابق دانشگاه علمی کاربردی واحد استان اردبیل به دانشگاه محقق اردبیلی
جرائم متخلفان کنکور اعلام شد
تشریح مأموریت جهاددانشگاهی در راستای نیاز‌های کشور
بیانیه مدرسین دروس معارف اسلامی دانشگاههادر حمایت از حمله موشکی سپاه
مهلت ثبت نام در آزمون فلوشیپ پزشکی سال ۱۴۰۳ تمدید شد
۴۵ قفسه کتاب کانون در مدارس ۱۰ استان کشور جاگذاری شد
سامانه نقل و انتقال دانشجویان علوم پزشکی از یکم اردیبهشت فعال می‌شود
وزیر علوم بر پیگیری امور معیشتی یاوران علمی دانشگاه‌ها تاکید کرد
طرح رتبه‌بندی و اعتبارسنجی مؤسسات آموزش عالی تهیه می‌شود
سه‌چهارم مسافران از اقامتگاه‌های غیررسمی و بدون مجوز استفاده کردند
گذر نهضت سوادآموزی از وضعیت حاضر به مدلهای جدید آموزشی طبق برنامه هفتم
تایید انتخاب ۱۰ رییس دانشگاه و مرکز آموزشی و تحقیقاتی کشور
زمان ثبت نام وام شهریه دانشجویی دانشگاه علمی کاربردی اعلام شد
شنبه آخرین مهلت ثبت نام برای امریه سربازی دانشگاه تهران
آزمون‌های شبه نهایی از ۹۰ درصد محتوای برنامه و کتاب درسی است
امکان استفاده از تک ماده برای ۴ درس با نمره ۷ به بالا
بکارگیری معاون پرورشی در مدارس غیردولتی ضروری است
تاریخ طب در ایران معرفی و بررسی می‌شود
رونمایی از پلتفرم نشر دانشگاهی
مدارک مورد نیاز پذیرفته‌شدگان آزمون استخدامی جهت بارگذاری در سامانه گزینش
تدوین طرح مدرسه مجازی در راستای کاهش تنوع مدارس
مهلت ثبت نام آزمون EPT اردیبهشت ماه ۱۴۰۳ دانشگاه آزاد اسلامی تمدید شد
شورای تحقیق جذب هیات علمی تشکیل می‌شود
صدور مجوز راه‌اندازی مدارس سمپاد عشایری در سه استان کشور
جزئیات اعلام نتایج آزمون آموزگاری و حضور در مراحل مختلف استخدام
تداوم توزیع شیر رایگان در مدارس تا پایان امتحانات/ چالش تامین پاکت استریل شیر
تحلیل بیانات رهبر انقلاب در دیدار با دانشجویان/ پاشنه آشیل جهاد تبیین محیط دانشگاه است
شیوه‌نامه المپیاد ورزش‌های فناورانه دانشجویی ابلاغ شد
واگذاری آزمون‌های ارتقا و گواهینامه دستیاران پزشکی به دانشگاه‌ها
جاماندگان نوبت دوم کنکور ۱۴۰۳، امروز و فردا نام‌نویسی کنند
قدرت نظامی ایران حرف اول و آخر را در منطقه می‌زند
زمان اعلام نتایج اولیه آزمون دکتری اعلام شد
پروژه‌های اولویت‌دار دانشگاه تهران تکمیل می شود
انجام عملیات «وعده صادق» مایه مباهات است
نشست شورای مسکن دانشگاه آزاد اسلامی برگزار شد
ایران جزء ۱۵ کشور برتر جهانی در جذب دانشجویان بین المللی
نتایج اولیه و زمان انتخاب رشته آزمون دکتری ۱۴۰۳ منتشر شد
کتاب ای کاش زودتر برای سوالات نوجوانان درباره حجاب منتشر شد
فلسفه عشق نقد و بررسی می‌شود
ورود شخصیت‌های خارجی به محصولات خواب کودکان
دهمین‌جلسه درس‌گفتارهای سعدی‌خوانی برگزار می‌شود
طنز یعنی چه؟
ایران چطور گنبد آهنین را در هم شکست؟ +عکس
تغییر شکل عجیب هرم بزرگ مصر+عکس
چرا آدم فضایی‌ها خودشان را به انسان‌ها نشان نمی‌دهند؟
سنگی که طلا نیست اما بسیار گران قیمت است+عکس
آنچه درباره ناوگان پهپادی ایران نمی‌دانید+عکس
قابلیت ارتباط ماهواره‌ای به گوشی‌های گوگل اضافه شد
گوشی جدید وان پلاس با دوربین تله فوتو و ماکرو معرفی می‌شود+عکس
انفجار این بمب الکترومغناطیسی قربانیان را ۲۰۰ سال عقب می‌برد+عکس
جزئیات اعلام نتایج آزمون آموزگاری و حضور در مراحل مختلف استخدام
تفاوت موشک‌های بالستیک، کروز و هایپرسونیک ایران در چیست؟
چهار تغییر در دانشگاه فرهنگیان
موشک ایرانی‌ای که سامانه ضد موشک اسراییل را فلج می‌کند+عکس
توسعه تضمین اشتغال با راه‌اندازی مراکز جدید در دانشگاه علمی‌کاربردی
موتور خودروی فرمول یک در خودروی معمولی قرار گرفت+عکس
کسر ۴۵ درصد از حقوق دانشجومعلمان لغو شد
جهش علمی ایران نسبت به سرمایه‌گذاری مالی در دنیا بی‌نظیر است
گوشی‌های سامسونگ آیفون را شکست دادند
کتاب مهندسی مرجع جامع کنترل، در سیستم حمل و نقل چاپ و راهی بازار نشر شد
راه‌اندازی سامانه مهارت افزایی هدفمند و نوآورانه در دانشگاه امیرکبیر
شرکت هزار عضو هیات علمی در فرصت‌های مطالعاتی جامعه و صنعت
مدارک مورد نیاز پذیرفته‌شدگان آزمون استخدامی جهت بارگذاری در سامانه گزینش
دانشجویان میهمانی چه شرایطی باید داشته باشند؟
دشمن اذعان دارد که گنبد آهنین شکسته شد
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی ۳۱ فروردین برگزار می‌شود
حمله موشکی و پهپادی به اسرائیل
لازمه ارتباط بیشتر اساتید با صنعت، تسهیل و جهت‌دهی قوانین است
تمبر یادبود سهروردی منتشر شد
اجرایی شدن طرح ارسال پستی دانشنامه دانش‌آموختگان دانشگاه جامع
رئیس مرکز همکاری‌های علمی بین‌المللی وزیر علوم منصوب شد
حمایت بنیاد نخبگان تهران، از توسعه صنعت گلخانه‌ای و محیط‌های کشت کنترل‌شده
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.