اختصاصی شبکه علمی ثریا- باتری‌های فلزی لیتیوم جدید با الکترولیت‌های جامد، سبک وزن، قابل اشتعال، انرژی زیادی هستند و می‌توانند خیلی سریع دوباره شارژ شوند، اما به دلیل اتصال کوتاه و خرابی‌ها، به کندی ساخته می‌شوند. اکنون، محققان می گویند که این مشکل را حل کرده اند. این مشکل به استرس مربوط می شود. به بیان دقیق تر، استرس مکانیکی به خصوص در هنگام شارژ مجدد قوی باعث بروز مشکل می‌شود. در واقع فرورفتگی، خم شدن یا پیچش کم باتری‌ها می‌تواند باعث باز شدن شکاف‌های نانوسکوپی در مواد و نفوذ لیتیوم به الکترولیت جامد شود که باعث اتصال کوتاه آن می‌شود.حتی گرد و غبار یا سایر ناخالصی‌های وارد شده در تولید می‌تواند استرس کافی برای ایجاد خرابی ایجاد کند.
مشکل شکست الکترولیت های جامد مشکل جدیدی نیست و بسیاری این پدیده را بررسی کرده‌اند. تئوری ها در مورد اینکه دقیقاً علت چیست، فراوان است. برخی می گویند جریان ناخواسته الکترون ها مقصر است، در حالی که برخی دیگر به بعد شیمیایی اشاره می کنند. با این حال دیگران این تئوری را مطرح می‌کنند که نیروهای مختلف باعث این اتفاق می‌شوند. در مطالعه‌ای که در 30 ژانویه منتشر شد، محققان در آزمایش‌های دقیق و آماری مهم توضیح می‌دهند که چگونه نقص‌های مقیاس نانو و استرس مکانیکی باعث از کار افتادن الکترولیت‌های جامد می‌شوند. دانشمندان در سراسر جهان که تلاش می‌کنند باتری‌های قابل شارژ جدید و جامد با الکترولیت بسازند، می‌توانند مشکل را حل کنند یا حتی این کشف را به نفع خود کنند. باتری‌های فلزی لیتیومی با انرژی متراکم، شارژ سریع و غیرقابل اشتعال که برای مدت طولانی دوام می‌آورند، می‌توانند بر موانع اصلی استفاده گسترده از وسایل نقلیه الکتریکی، از جمله مزایای متعدد دیگر غلبه کنند.
اهمیت آماری
بسیاری از الکترولیت های جامد پیشرو امروزی سرامیکی هستند. آنها انتقال سریع یون های لیتیوم را امکان پذیر می کنند و به طور فیزیکی دو الکترود ذخیره انرژی را از هم جدا می کنند. مهمتر از همه، آنها ضد حریق هستند. اما مانند سرامیک ها در خانه های ما، می توانند ترک های ریز روی سطح خود ایجاد کنند. محققان از طریق بیش از 60 آزمایش نشان دادند که سرامیک‌ها اغلب دارای ترک‌ها، فرورفتگی‌ها و شکاف‌های نانوسکوپی با عرض کمتر از 20 نانومتر هستند. محققان می گویند که در طول شارژ سریع، این شکستگی های ذاتی باز می شوند و به لیتیوم اجازه نفوذ می دهند. در هر آزمایش، محققان یک کاوشگر الکتریکی را روی یک الکترولیت جامد اعمال کردند و یک باتری مینیاتوری ایجاد کردند و از یک میکروسکوپ الکترونی برای مشاهده شارژ سریع در زمان واقعی استفاده کردند. متعاقباً، آنها از یک پرتو یون به عنوان یک چاقوی جراحی استفاده کردند تا بفهمند چرا لیتیوم بر روی سطح سرامیک در برخی مکان‌ها جمع می‌شود، در حالی که در نقاط دیگر شروع به فرورفتن عمیق‌تر و عمیق‌تر می‌کند تا زمانی که لیتیوم روی الکترولیت جامد پل بزند و اتصالی کوتاه ایجاد کند. تفاوت این نقاط مربوط به فشار است. هنگامی که پروب الکتریکی فقط سطح الکترولیت را لمس می کند، لیتیوم در بالای الکترولیت جمع می شود حتی زمانی که باتری در کمتر از یک دقیقه شارژ شود. با این حال، هنگامی که کاوشگر به الکترولیت سرامیکی فشار می آورد، با تقلید از تنش های مکانیکی فرورفتگی، خمش، و پیچش، احتمال اتصال کوتاه باتری بیشتر است.
تئوری در عمل
یک باتری حالت جامد واقعی از لایه‌های صفحات کاتد-الکترولیت-آند ساخته شده است که روی هم قرار گرفته‌اند. نقش الکترولیت جداسازی فیزیکی کاتد از آند است، در عین حال اجازه می دهد یون های لیتیوم آزادانه بین این دو حرکت کنند. اگر کاتد و آند به هر طریقی مانند تونلی از لیتیوم فلزی با یکدیگر تماس یا اتصال الکتریکی داشته باشند، یک اتصال کوتاه رخ می دهد. حتی یک خمیدگی ظریف، پیچش خفیف یا لکه گرد و غباری که بین الکترولیت و آند لیتیوم گیر کرده است، باعث ایجاد شکاف های نامحسوس می شود. محققان با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی روبشی همان میکروسکوپ هایی که قادر به دیدن شکاف های نوپا در الکترولیت آزمایش نشده خالص نبودند ، فیلمی از این فرآیند ضبط کردند . آنها معتقدند این کمی شبیه به شکلی است که یک چاله در هنگام ساخت جاده به خود میگیرد ، همه چیز در ابتدا عالی ظاهر می شود. اما به هنگام بارش باران و برف، لاستیک‌های ماشین آب را به ترک‌های کوچک و از قبل موجود در جاده می برد و شکاف‌هایی را ایجاد می‌کنند که در طول زمان رشد می‌کنند. لیتیوم در واقع یک ماده نرم است، اما مانند آب موجود در چاله، تنها چیزی که لازم است فشار برای افزایش شکاف و ایجاد شکست است. باتوجه به این موضوع تیم تحقیقاتی به دنبال راه‌هایی برای استفاده عمدی از همین نیروهای مکانیکی برای سفت‌کردن مواد در طول تولید هستند، دقیقاً مانند آهنگری که یک تیغه را در حین تولید بازپخت می‌کند. آنها همچنین به دنبال روش هایی برای پوشش سطح الکترولیت هستند تا از ترک خوردن جلوگیری کنند یا در صورت ظهور آنها را ترمیم کنند.
کتاب «کلمات نقاشی می‌کنند» در انتشارات صداوسیما منتشر شد
اختصاص سهمیه به داوطلبان آزمون سراسری آسیب‌دیده از جنگ ابلاغ شد
توضیح درباره تغییرات احتمالی و عدم تشکیل جلسات شورای فضای مجازی
پژوهش جدید: استفاده از هوش مصنوعی کارهای سخت را سخت‌تر می‌کند
متا نخستین هوش مصنوعی پیشرفته‌اش را ارائه کرد
شروع دوره قبولی‌های آزمون دستیاری تا دوم آبان؛ ضرورت ثبت‌نام در زمان مقرر
شاخص‌های صدور مجوز رشته‌محل در دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالی دولتی
محمد کاسبی با هنرش کاسبی نکرد؛ کاش قدرمان را بعد از مرگ ندانند!
بازیگر جوان «برکینگ بد» به پایان راه رسید؛ واکنش والتر وایت به مرگ پسرش
مازیار لرستانی پس از ۶ سال به کارگردانی بر‌میگردد
کشف استعدادها کافی نیست؛ هنرمندان جوان به حمایت مستمر نیاز دارند
جواد رضویان: انتقال گویش قمی به آیندگان، میراثی مهم برای حفظ هویت بومی است
بازگشت ۴۸ هزار کودک بازمانده از تحصیل به مدرسه
کاظمی: کمبود کتاب درسی در مدارس ناشی از جابه‌جایی دانش‌آموزان است
وزیر آموزش و پرورش: جنایت میناب در تاریخ ثبت خواهد شد
روایتی تازه از زندگی آیت الله سیدمحمود طالقانی به کتابفروشی‌ها رسید
تمدید مهلت ثبت نام و انتخاب رشته در پذیرش بدون کنکور سال ۱۴۰۵
تعطیلی یک ساختمان واحد علوم و تحقیقات؛ نشت گاز تکذیب شد
اعمال تأثیر مثبت معدل در آزمون‌های علوم پزشکی با شرایط جدید
کاوشگر استقامت ناسا رکورد راهپیمایی روی مریخ را شکست
دبیر شورای عالی فضای مجازی: توان قطع اینترنت استارلینک را داریم
نحوه آگاه سازی مشتریان از تخفیف‌ها؛ راهکارهایی برای افزایش فروش
۲۲ میلیون پوند برای تجاری‌سازی نانوماده‌ای که آینده را می‌سازد
رونمایی از لندری برای ماموریت فضایی با ۷ سیارک
مدرسه انگلیسی مداد و کاغذ را به لپ تاپ ترجیح داد
انتخاب رشته آزمون دستیاری دندانپزشکی آغاز شد
بیش از ۱۸۰ دانشجو و استاد سال گذشته شهید شدند/ضرورت تبدیل «آموزش ایستادگی» به یک اصل تاریخی
اعلام حدنصاب قبولی آزمون‌های علوم پایه پزشکی و دندانپزشکی، پیش‌کارورزی
تقویت کلاس هوشمند به دستور رئیس جمهور؛ احتمال وقفه آموزش به دلیل جنگ
مراسم بازگشایی دانشگاه‌ها با حضور رئیس جمهور برگزار شد
جف بزوس: هوش مصنوعی هفته کاری را به ۳ روز کاهش می‌دهد
خلق عکسی از ۱۱۰ جسم آسمانی در ۳۵۲ ساعت
مخزن تحت فشار چگونه طراحی، ساخته و آزمایش می‌شود؟
حسگر مچی عرق بدن را می سنجد
پهپاد هواشناسی چندبارمصرف برای پرواز در ارتفاع ۱۰ کیلومتری
وزیر آموزش و پرورش: هیچ کودکی نباید قربانی فقر و محرومیت شود
شبکه دانش‌آموختگان سمپاد راه‌اندازی شد
عدالت آموزشی یعنی هیچ استعدادی از فرصت رشد محروم نماند
مدارس جدید بدون مناسب‌سازی افتتاح نمی‌شوند
تهران ملی‌ترین شهر ایران است
از تسخیر اذهان تا بحران حقیقت؛ بازخوانی دو اثر تازه در عصر رسانه
چرا سیدحسن حاضر بود همه فرماندهانش شهید شوند اما ایران آسیب نبیند؟
راغب از تازه‌ترین آلبوم خود رونمایی کرد؛ دنبال جذب و دفع فالوور نیستم!
ارتقای ۹ پله‌ای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در ارزیابی شبکه آزمایشگاهی کشور
ردپای یک متخصص امنیت سایبری کانادا در سرقت از اف بی آی
تلسکوپ جیمز وب منشأ یک انفجار سریع رادیویی دوردست را شناسایی کرد
خرابکاری جدید کلاود؛ نفوذ به وب سایت های دولتی آمریکا
ایلان ماسک یک مدیر فناوری هندی را مسخره می کند!
حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور
بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)
جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵
مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود
اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق
نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد
صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم
وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد
جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته
افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد
ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکه‌های اجتماعی را ممنوع کرد
آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد
شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد
تأکید بر توسعه بازرسی‌های پیشگیرانه و داده‌محور در وزارت ارتباطات
مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند
اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور
تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت
ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵
مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد
تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر
مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس
اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد
بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد
رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور
مجتبی جباری به «هم‌کلام» می‌آید
اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد
«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا
روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد
وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش می‌کند
برگزاری نشست تخصصی «مبانی الهیاتی و اجتماعی جان‌فدا» در تهران
رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد
تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر
ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵
بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد
شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور
نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد
تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت
اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق
جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵
مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود
شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد
مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس
صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم
آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد
وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد
جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته
تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور
بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)
اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد
مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند
اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد
«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا
مشاوران مبعوث؛ پیشگامان هدایت آگاهانه و انتخاب رشته کنکور
حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور
روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد
وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش می‌کند
افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد
ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکه‌های اجتماعی را ممنوع کرد
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.