کد خبر: 131248
ف
 باتری‌های لیتیوم به پتانسیل کامل خود می‌رسند
دانشمندان آمریکایی سعی دارند با یک طراحی جدید، باتری‌های لیتیوم-گوگرد را به پتانسیل کامل خود برسانند.

به گزارش ثریا باتری‌ها همه جا وجود دارند؛ از تلفن‌های همراه و ساعت‌های هوشمند گرفته تا وسایل نقلیه الکتریکی. بیشتر این دستگاه‌ها از باتری‌های شناخته‌شده لیتیوم-یون استفاده می‌کنند. اگرچه باتری‌های لیتیوم-یون از زمان معرفی اولیه تاکنون راهی طولانی را پیموده‌اند اما معایب آشنایی نیز دارند؛ از جمله طول عمر کوتاه، گرم شدن بیش از اندازه و چالش‌های زنجیره تامین برخی از مواد خام.

دانشمندان «آزمایشگاه ملی آرگون»(Argonne National Laboratory) وابسته به «وزارت انرژی آمریکا»(DOE) با آزمایش مواد جدید برای ساخت باتری، در حال تحقیق کردن در مورد راه‌حل‌هایی برای برطرف کردن این مشکلات هستند. یکی از این مواد، گوگرد است. گوگرد، بسیار فراوان و مقرون‌به‌صرفه است و نسبت به باتری‌های سنتی مبتنی بر یون می‌تواند انرژی بیشتری را در خود نگه دارد.

این گروه پژوهشی با ایجاد لایه‌ای در باتری که ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی را افزایش می‌دهد و مشکل سنتی باتری‌های گوگردی را که باعث خوردگی آنها می‌شود تقریبا از بین می‌برد، سعی کردند به پیشرفت باتری مبتنی بر گوگرد کمک کنند.

«ونکیان ژو»(Wenqian Xu)، دانشمند آزمایشگاه ملی آرگون و از پژوهشگران این پروژه گفت: نتایج این پژوهش نشان می‌دهند که یک لایه میانی فعال ردوکس می‌تواند تأثیر زیادی بر توسعه باتری لیتیوم-گوگرد داشته باشد. ما یک گام به دیدن این فناوری در زندگی روزمره خود نزدیک‌تر شده‌ایم.

این طراحی امیدوارکننده باتری، یک الکترود مثبت حاوی گوگرد(کاتد) را با یک الکترود منفی فلزی لیتیوم(آند) جفت می‌کند. در بین این اجزا، الکترولیت یا ماده‌ای است که به یون‌ها امکان می‌دهد بین دو سر باتری عبور کنند.

باتری‌های اولیه لیتیوم-گوگرد، عملکرد خوبی نداشتند زیرا گونه‌های گوگرد(پلی‌سولفیدها) در الکترولیت حل می‌شدند و باعث خوردگی آن می‌شدند. این امر بر عمر باتری تأثیر منفی می‌گذارد و تعداد دفعاتی را که می‌توان باتری را شارژ کرد، کاهش می‌دهد.

دانشمندان پیشتر برای جلوگیری از بروز این مشکل تلاش کردند تا یک لایه میانی غیر فعال ردوکس را بین کاتد و آند قرار دهند اما این لایه محافظ، سنگین و متراکم است و ظرفیت ذخیره انرژی باتری را کاهش می‌دهد. این یک مانع بزرگ برای تجاری‌سازی باتری‌های لیتیوم-گوگرد بوده است.

دانشمندان در این پژوهش جدید، یک لایه متخلخل حاوی گوگرد را ابداع و آزمایش کردند. بررسی‌های آزمایشگاهی، ظرفیت اولیه باتری‌های دارای این لایه فعال را در مقایسه با باتری‌های دارای لایه غیرفعال، سه برابر بیشتر نشان داد. جالب‌تر این که سلول‌های دارای لایه میانی فعال، ظرفیت بالایی را در بیش از ۷۰۰ چرخه شارژ-تخلیه حفظ کردند.

«گوئیلیانگ ژو»(Guiliang Xu)، شیمی‌دان آزمایشگاه ملی آرگون و از پژوهشگران این پروژه گفت: آزمایش‌های پیشین با سلول‌هایی که دارای لایه‌ غیرفعال ردوکس بودند، فقط حرکت را سرکوب و انرژی را قربانی می‌کردند اما لایه فعال ردوکس ما به ظرفیت ذخیره انرژی می‌افزاید.

این گروه پژوهشی برای مطالعه بیشتر لایه فعال ردوکس، آزمایشاتی را در «چشمه فوتون پیشرفته»(APS) وزارت انرژی آمریکا انجام دادند. داده‌های این پژوهش به دانشمندان امکان می‌دهد تا از مزایای لایه میانی اطمینان حاصل کنند.

این گروه پژوهشی در ادامه کار خود می‌خواهند پتانسیل توسعه فناوری لایه‌ فعال ردوکس را ارزیابی کنند. گوئیلیانگ ژو گفت: ما می‌خواهیم سعی کنیم آن را بسیار نازک‌تر و سبک‌تر بسازیم.

این پژوهش، در مجله «Nature Communications» به چاپ رسید.

منبع: خبرگزاری ایسنا


مرتبط ها
ارسال نظر
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
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.

آغاز ثبت‌نام کلاس اولی‌ها از فردا/ داشتن برگه سنجش سلامت شرط ثبت‌نام

نشریات دانشجویی توان نشر دستاوردهای علمی دانشگاه‌ها را در سطح ملی دارند

اخذ مجوز دانش‌بنیان توسط یکی از شرکت‌های شکل‌گرفته از سازمان جهاددانشگاهی صنعتی شریف

امیدواریم بتوانیم به رزیدنت‌ها بالای ۲۰ میلیون تومان پول پرداخت کنیم

معدل سنی اعضای هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی؛ ۵۱ سال

دومین نشست مدیران امور دانشجویی دانشگاه‌ها و موسسات آموزش عالی در اردیبهشت‌ماه برگزار می‌شود

انتصاب رییس مرکز برنامه‌ریزی راهبردی و توسعه منابع دانشگاه شریف

انتصاب رییس مرکز برنامه‌ریزی راهبردی و توسعه منابع دانشگاه شریف

دانشجویان آزادی‌خواه حامی غزه را با شرایط ویژه پذیرش می‌کنیم

نتایج فراخوان جذب مدرس حق‌التدریس دانشگاه علمی کاربردی اعلام شد

معرفی برندگان پولیتزر ۲۰۲۴ در بخش روزنامه‌نگاری و کتاب

دانش بنیان‌های کرمانشاه؛ چشم به راهِ احداث شهرک فناوری

مهلت تغییر محل آزمون دانشجویان پیام نور تمدید شد

راه‌اندازی دوره ارشد زیست فناوری در دانشگاه تربیت مدرس

ابلاغ یک مصوبه شورای عالی انقلاب فرهنگی از سوی رئیسی

آخرین مهلت ثبت نام در اولین المپیاد ورزشی فناورانه دانشجویی اعلام شد

شکستن حرمت معلم از هیچ شخصی پذیرفته نیست

ارائه یک ساعت مشاوره در مدارس به ازای هر ۱۲ دانش‌آموز

دستورالعمل اجرای اعطای پایه‌های استحقاقی اعضای هیات علمی

مشق خبرنگاری در کسوت دانشجویی/تیتر ۱۳؛ جشنواره‌ای برای ۳۷۰۰ عنوان نشریه دانشگاهی

نوجوانی که بعد از دعوا با نامادری، اقیانوس‌گَرد شد

نمایشگاه مجازی کتاب آغاز به کار کرد

انتصاب دبیرکل جدید اتحادیه انجمن‌های اسلامی دانش‌آموزان‌

کارگروه‌ تحقق فرامین رهبری در وزارت آموزش‌و‌پرورش تشکیل شد

در اردوهای فرهنگِ کار، دانش‌آموزان با نقش مهارت‌آموزی در بازار کار آشنا می‌شوند

کتاب قطعات موسیقی ابوالحسن صبا به چاپ دهم رسید

رازهای دوبلین در نمایشگاه کتاب رونمایی می‌شود

کاهش شدید دانشجو در موسسات غیرانتفاعی/ نگرانی از تعطیلی رشته‌ها

صد هزار نفر به جامعه معلمان اضافه خواهند شد

آغاز ثبت‌نام متقاضیان شرکت در آزمون‌های نهایی برای ترمیم ‌یا ایجاد سابقه تحصیلی

برگزاری اجلاس رؤسای دانشگاه‌های برتر ایران و روسیه به میزبانی دانشگاه تهران

علوم پایه نیازمند بودجه مناسب است/باید تصمیمات بزرگ گرفته شود

نخستین سکوی تامین مالی جمعی ارزی_ریالی کشور در اینوتکس ۲۰۲۴ رونمایی می‌شود

اعطای جایزه البرز دانش‌آموزی در آبان ماه

جهاد دانشگاهی دو هزار میلیارد تومان دانش تولید کرده است

برگزاری آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی؛ ۱۰ و ۱۱ خرداد

دانشجویان دانشگاه کمبریج هم به جمع معترضان ضد رژیم صهیونیستی پیوستند

دانشگاه آزاداسلامی در همه استان‌ها پروژه مسکن دارد

نتایج آزمون EPT اردیبهشت دانشگاه آزاد اعلام شد

نخستین نشریه نمایه شده ایران در مطالعات مدیریت معرفی شد

ضرورت شناسایی و تعریف فناوری نرم حلال

بورسیه دانشجویان اخراج شده از دانشگاه‌های آمریکا

انتشارات موزه انقلاب با ۴۷ اثر چاپ اولی به نمایشگاه کتاب می‌آید

افشای رازهای دوبلین در نمایشگاه کتاب تهران

خواسته اصلی دانشجویان آمریکایی و اروپایی، همبستگی با ملت فلسطین است

عدم استفاده بهینه از منابع موجب کاهش بهره‌وری در دانشگاه‌ها می‌شود

تلاش سیا برای دزدیدن زیردریایی هسته‌ای

پیش بینی دانشمندان درباره مرگ زمین و پایان حیات

سدان ال ۹۰ هم بومی سازی شد+عکس

خودروی شیک خارجی که نوه پژو ۴۰۵ است+عکس

برگزاری آزمون میان دوره پیش کارورزی پزشکی؛ ۱۷ خردادماه

کشف اتفاقی یک شهاب سنگ در لرستان+عکس

دانشگاه تربیت مدرس در میان برترین دانشگاه‌های ایران در نظام رتبه‌بندی سکیمگو

تشکیل کارگروهی در وزارت آموزش و پرورش برای عملیاتی کردن فرامین رهبری

شبهات دانش‌آموزان زیاد اما عمق کمی دارد/ برنامه‌ریزی برای اوقات فراغت تابستان دانش‌آموزان

نمایشگاه کتاب تهران متعلق به جریان فرهنگ و ادب کشور است

رمان تو خواب میکاییل هستی رونمایی می‌شود

برگزاری مسابقه رباتیک ورزشی در دانشگاه صنعتی امیرکبیر

رشته‌های پزشکی براساس نیاز کشور و تعداد داوطلبین ساماندهی می‌شود

کمبود یک هزار عضو هیات علمی در دانشگاه فنی و حرفه ای

اجرای شیوه‌نامه نظام استاد شاگردی در دانشگاه آزاد اسلامی

جدول زمانبندی نقل و انتقال دانشجویان پزشکی/ آخرین مهلت ثبت نام

برای اولین بار در ایران آزمون بورسیه باهچه شهیر برگزار می شود

آگهی/ خرید بهترین تشک طبی

آزمون میان دوره پیش کارورزی پزشکی ۱۷ خردادماه برگزار می‌شود

شیوه نامه افزایش حقوق و دستمزد سال ۱۴۰۳ دانشگاه آزاد تشریح شد

۲۴۰ رشته محل دانشگاه آزاد در واحدهای بزرگ ادغام شد

شخصیت‌ قصه‌های ایرانی بر روی پوستر نمایشگاه کتاب

شرایط دریافت وام دانشجویی چیست؟

افزایش حضور دانشگاه‌های ایرانی در رتبه‌بندی آسیایی تایمز ۲۰۲۴

کمبود ۷۰ هزار نیروی پرورشی و مشاور در مدارس

دولت سیزدهم ‌مجدانه به‌دنبال ارتقای منزلت و معیشت معلمان است

علوم پایه نیازمند بودجه مناسب است/باید تصمیمات بزرگ گرفته شود

شورای راهبردی دانشکده علوم خانواده درمسیر شکل‌گیری/برخی شخصیت‌های حقوقی عضویت را نپذیرفتند

جذب سرباز امریه در سازمان جهاددانشگاهی صنعتی شریف

استقبال کم فرهنگیان از طرح بکارگیری دوباره بازنشستگان/ نرخ حق‌التدریس‌ها، علت عدم استقبال

حضور گروه‌های مردمی در فعالیت‌های پرورشی

رایگان بودن مدارس سمپاد برای دانش‌آموزان ۴ دهک اول/ والدین تخلفات را اطلاع دهند

سرکوب دانشجویان آمریکایی حامی فلسطین با لابی رژیم صهیونیستی صورت می‌گیرد

نشریات دانشجویی روایت‌گر جنبش‌های دانشجویی در حمایت از غزه باشند

بازسازی چهره زن عراقی ۷۵ هزار ساله با اسکن سه بعدی+عکس

سونی برای آدم‌ها کولر همراه ساخت+عکس

دستور ساخت جت ۱۰۰ نفره در ایران صادر شد

نقشه آبی زمین پس از نیم قرن دوباره کشیده شد+عکس

تلاش سیا برای دزدیدن زیردریایی هسته‌ای

بی ام و وانت اتوماتیک ضدخش تولید کرد+عکس

کشف اتفاقی یک شهاب سنگ در لرستان+عکس

سحابی خوش آب و رنگ کله ماهی در فضا ثبت شد+عکس

زیباترین کهکشان مارپیچی که با تسکوپ‌های آماتوری هم دیده می‌شود+عکس

اطلاعات فاش شده درباره پرچمداران ۲۰۲۴ هواوی +عکس

سدان ال ۹۰ هم بومی سازی شد+عکس

جزئیات هوش مصنوعی آیفون فاش شد

پیش بینی دانشمندان درباره مرگ زمین و پایان حیات

ژاپن به دنیال اینترنت نسل ششم است

فشارهای اتحادیه اروپا عملکرد اپل را تغییر داد

چینی‌ها از کپی تسلا رونمایی کردند+عکس

اسپاتیفای یکی از قابلیت‌های خود را بی‌خبر پولی کرد

۸۰۰۰ هزار سال پیش چگونه انسان‌های اولیه به این غار تاریک در فرانسه رفتند

ظاهر عجیب جدیدترین خودروی فراری با یک موتور ۱۲ سیلندر+عکس

۷۵ دانشگاه ایرانی در میان برترین‌های آسیا در رتبه‌بندی تایمز

ناسا یک پیام از فضا در نزدیکی زمین دریافت کرد

اقدامات وزارت بهداشت برای افزایش امید و انگیزه دستیاران پزشکی

شیوه صحیح امر به معروف و نهی از منکر مطابق با سیره امام صادق (ع)

دمای عجیب و غریب این سیاره گازی در فضا ثبت شد

اعلام جدیدترین نتایج اعتباربخشی دانشکده‌های پزشکی کشور

آمار نهایی انتخاب رشته در آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ اعلام شد

اعلام نتایج اولیه آزمون دستیاری پزشکی در نیمه دوم خرداد

ضرورت مشارکت ذی‌نفعان حوزه علوم انسانی در تدوین سیاست‌ها

مقایسه صحنه اعتراضات دانشجویی در ایران و آمریکا

به تشکل‌های دانشجویی گرنت اعطا می‌شود