اختصاصی شبکه علمی ثریا- جامعه کنونی به طور کلی در حال گذار از سوخت های فسیلی و رفتن به سوی منابع تجدیدپذیر و باتری های الکتریکی است. علیرغم فوریت تغییر روش به سوی روش های سبزتر، چالشهای اصلی مربوط به کارایی و پایداری مانعی برای غلبه بر آنها هستند. به عنوان مثال، پذیرش بازار انبوه باتریهای لیتیوم یون (Li-ion) برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی به دلیل سرعت پایین شارژ آنها مانع بزرگی است. شارژ سریع و فوق العاده که در آن ۸۰ درصد باتری ظرف ۱۰ دقیقه شارژ می شود همراه با چگالی انرژی بالا و طول عمر چرخه ویژگی هایی است که صنعت خودرو در باتری ها به دنبال آن است.
به منظور فعال کردن قابلیت شارژ سریع در باتریها، محققان مدتها تلاش کردهاند که انتقال جرم الکترولیتها و انتقال بار در الکترودها را با تحقیقات گستردهای انجام دهند. اکنون، مطالعهای توسط تیمی از محققان به سرپرستی پروفسور نوریوشی ماتسومی از مؤسسه علوم و فناوری پیشرفته ژاپن (JAIST)، رویکرد جدیدی را برای تسهیل شارژ سریع با استفاده از ماده بایندر به نمایش میگذارد که باعث تقویت یون لیتیوم در مواد فعال میشود. مواد چسبنده منجر به انتشار بهبود یافته یونهای لیتیوم حل شده در سطح مشترک الکترولیت جامد (SEI) و درون ماده آند می شود و رسانایی بالا، امپدانس کم و پایداری خوب را به همراه دارد.
پروفسور ماتسومی سر پرست محققان میگوید: استراتژی کنونی ما برای استفاده از پلیمر لیتیوم بورات مشتقشده زیستی بهعنوان بایندر پلیالکترولیت آبی برای افزایش انتقال بار در الکترودهایی مانند آندهای گرافیتی، قابلیت شارژ سریع را نشان میدهد. در حالی که بیشتر تحقیقات در مورد باتری ها بر روی طراحی مواد فعال و انتقال جرم بهبود یافته الکترولیت ها متمرکز شده است، مطالعه کنونی رویکرد متفاوتی را از طریق طراحی مواد چسبنده خاص ارائه می دهد که باعث ایجاد ترکیب یون لیتیوم در ماده فعال می شود. پروفسور ماتسومی توضیح می دهد: مواد چسبنده شامل بورات لیتیوم بسیار قابل تفکیک هستند که انتشار لیتیوم-یون را در ماتریس های آند بهبود می بخشند. علاوه بر این، این چسبندگی می تواند یک ارگانوبور (SEI) را تشکیل دهد که در مقایسه با سلول های باتری معمولی مقاومت سطحی بسیار پایینی نشان می دهند.
نقش ترکیبات بور (مانند بور تتراکوردینات در بایندر و SEI غنی از بور) کمک به حل شدن یونهای (Li+) با کاهش انرژی فعالسازی و جداسازی (Li+) از غلاف حلال در (SEI) می کند. همچنین، با انتشار بالا و امپدانس کم، مازاد پتانسیل مربوط به انتقال بار در رابط را کاهش می دهد. دکتر آنوشا پرادان توضیح می دهد: این یکی از عوامل تعیین کننده مهم برای شارژ سریع و شدید است. به طور کلی، زمانی که شارژ از سرعت درونگیری فراتر میرود، آبکاری لیتیوم روی الکترودهای گرافیتی اتفاق میافتد که این یک فرآیند نامطلوب است و منجر به کاهش عمر باتری و محدود کردن قابلیت شارژ سریع می شود. در این مطالعه، انتشار بهبود یافته یونها در سراسر (SEI) و درون الکترودها، قطبشان غلظت یونهای (Li+) را محدود میکند که منجر به عدم وجود آبکاری روی گرافیت میشود.
محققان در مطالعه خود نه تنها یک استراتژی جدید برای باتری های قابل شارژ با نرخ بسیار بالا و کاهش مقاومت سطحی ارائه کردند، بلکه از یک پلیمر زیستی مشتق از کافئیک اسید نیز استفاده کردند. یک ترکیب آلی گیاهی، اسید کافئیک یک منبع پایدار و ایمن از مواد است. بنابراین، در حالی که بازار این باتری ها به شدت رشد می کند استفاده از منابع زیستی در این باتری ها باعث کاهش انتشار دی اکسید کربن نیز می شود. پروفسور ماتسومی با برجسته کردن تواناییهای کلیدی ساختار مورد استفاده در این مطالعه میافزاید: در مطالعات آینده، بایندر ما همچنین میتواند با مواد فعال قابل شارژ با نرخ بالا ترکیب شود تا اثر هم افزایی بیشتری در افزایش عملکرد ایجاد شود.با افزایش تحقیقات در مورد عملکرد این باتری ها می توان به زودی منتظر گزینه های سبزتری در نحوه استفاده از انرژی، به ویژه در بخش حمل و نقل بود. از طریق فناوری باتری قابل شارژ با نرخ بالا، مردم از وسایل نقلیه الکتریکی و دستگاه های تلفن همراه خود به راحتی لذت خواهند برد زیرا استفاده از منابع تجدیدپذیر در دسترس بودن محصولات را برای مدت طولانی حفظ می کند.
اسرار آیفون ۱۸پرو در وب تاریک فاش شد
«حرف دلم را قورت دادم» روایتی صمیمی برای بیان احساسات و دغدغههای نوجوانان
قابلیت تازه واتس اپ برای چت کردن بدون افشای شماره موبایل
۴.۵ میلیون دانشآموز در مدارس غیردولتی تحصیل میکنند
فراخوان روایت وداع برای ثبت خاطرات مردمی از بدرقه رهبر شهید انقلاب
استفاده دانشجویان از هوش مصنوعی نظام ارزشیابی را با چالش مواجه کرده است
وزیر آموزش و پرورش: تشدید نظارت بر عملکرد مدارس غیردولتی الزامی است
۴۰ مدرسه قرچک برای اسکان زائران مراسم وداع رهبر شهید آماده میشود
مدرسه کانون هویتسازی و پرورش عزت و امید است
لایحه ایمنی آنلاین کودکان و نوجوانان در مجلس آمریکا تصویب شد
چگونه عاشورا به سرچشمه حقیقت تبدیل شد؟
کشف این ژن راز شکست بسیاری از بارداریها را آشکار میکند
اولین تصویر تابوت متعلق به رهبر شهید انقلاب و خانواده ایشان
کاروان هنرهای نمایشی «بدرقه خورشید» راهی ۶ استان میشود
لحظهبهلحظه وداع ملت با رهبر شهید انقلاب از امواج رادیو قرآن شنیدنی میشود
گریم متفاوت بازیگر بچه مهندس پربازدید شد+عکس
علت فوت فرزاد جمشیدی چه بود؟
آزمون انتخاب سردفتر اسناد رسمی در شهریورماه برگزار میشود
حل مشکلات استخدامی اعضای هیئت علمی جدید در دستور کار دانشگاه تهران
قائممقام بنیاد ملی نخبگان: صدور مرحلهای کارت نخبگی بنیاد ملی نخبگان آغاز شد
اساسنامه جدید مؤسسات آموزش عالی غیردولتی توسط پزشکیان ابلاغ شد
تاخیر یک ساله در تشکیل جلسه شورای عالی فضای مجازی
تأمین کمکهزینه درمان زوجین نابارور/اعطای بسته سیسمونی به دانشجوی مادر
پیگیری اجرای مصوبه افزایش حقوق اساتید/بیش از ۴۰ درصد اساتید دانشگاه فاقد مسکن
۳ لایه پنهان تسلیحاتیسازی استارتاپها برای قتل عام سایبری و نظامی
رقابت جدید علمی بریکس؛ فرصت همکاری دانشمندان ایرانی با ۵ کشور عضو بریکس
اینستاگرام به دنبال شخصی سازی الگوریتم کاربران
جزئیات آزمون ارزیابی علمی متقاضیان انتقال رشته فیزیوتراپی از خارج اعلام شد
استرالیا جریمه شبکههای اجتماعی را دو برابر کرد
یک طرح جدید: یارانه غذای دانشجویان از ترم آینده مستقیم به کیف پول آنها واریز میشود
هواپیمای فضایی چین یک شیء مرموز را در مدار رها کرده است
آزمایش موشک «استارشیپ» پیش از پرواز سیزدهم با موفقیت به سرانجام رسید
صنعت هوانوردی اعلام کرد: ضایعات غذایی به سوخت جت تبدیل میشوند
شمارش معکوس تا پرتاب جدیدترین فناوری فضایی «اسپیسایکس» آغاز شد
جدیدترین خبر از وضعیت فاطمه شکری بازیگر پیشکسوت
اکران فیلم استخر سروش صحت به تعویق افتاد
سری جدید انیمیشن «داستان اسباببازی» همه رقبا را کنار زد
پیشنهاد وزیر علوم برای جذب دانشجویان پاکستانی در دانشگاه سیستان و بلوچستان
شرایط پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی فرهنگیان اعلام شد
فراهم شدن امکان ویرایش حوزه آزمون پذیرش دستیار تخصصی
زیرساختهای فرسوده ناسا دیگر پاسخگوی ماموریتهای «آرتمیس» نیستند
راز کندی تنبلها کشف شد
تأثیر پنهان طعمهای محبوب سیگار الکترونیکی بر قلب را جدی بگیرید
آیا خاطرات را میتوانیم بخوریم؟
عکس روز ناسا از ماراتن مریخ منتشر شد
کاروان دانشآموزی ایران با بهترین شرایط به ژیمنازیاد اعزام شود
دستورالعمل فعالیتهای تابستانی مدارس ابلاغ شد
کلاسهای جبرانی تابستانی دانش آموزان از ۱۵ تیرماه آغاز میشود
راه حل مقابله با مصرف مواد مخدر در محیطهای دانشگاهی
صدور حکم اخراج دانشجوی امیرکبیر به دلیل اهانت به پرچم ایران
حضور ۱۱ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی کیواس ۲۰۲۷ ؛ دانشگاه تهران در صدر جدول
قرار بود ششم تیر و روز ترور آخرین روز جمهوری اسلامی باشد
تجلیل از گری اولدمن در جشنواره تلویزیونی بریتانیا
رسالت تداوم نهضت عاشورا و تاریخنگاری زنده سیره تبلیغی امام سجاد(ع)
برگزاری ۵ شب عزاداری در دانشگاه تهران در دهه دوم ماه محرم
نگاهی به وضعیت معنویت انیمیشن کودکان در سه الگوی، دیزنی، پیکسار و جیبلی
پوشش بیش از ۱۰۰۰ رسانه برای مراسم عاشورای کربلای معلی
مصاحبه دوره دکتری دانشگاه آزاد از امروز آغاز میشود
توسعه تعاملات دانشگاههای ایران و کشورهای عضو اکو در دستور کار
ایران به دانش فنی ساخت «مغز مصنوعی» دست یافت
در عصری هستیم که سرعت،فضیلت شده است/بحران معنایی انسان معاصر از کجاست؟
فراخوان کسب دانش فنی ساخت یک قطعه مهم در صنایع حساس و راهبردی
ثبتنام مدارس باید بر اساس محدوده محل سکونت انجام شود
زیارت تبلیغاتی صدام در عتبات/ سقوط یک سناریو توسط اسرای ایرانی
چرا امام حسین (ع) به پا خاست؟
تل زینبیه به روی بانوان زائر کربلا بازگشایی شد
اگر امام را نشناسیم، غربال خواهیم شد
هوش مصنوعی آنتروپیک شکاف در سیستمهای دولت آمریکا را شناسایی کرد
امروز آخرین فرصت ثبت نام در پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
ارسال آییننامه جامع مدیریت دانشگاهها به شورای عالی انقلاب فرهنگی
آغاز پویش «کارت نشاط» برای حمایت از دانشآموزان
آموزش و پرورش: شرایط ثبتنام دانشآموزان اتباع اعلام خواهد شد
نتایج نقل و انتقالات فرهنگیان شنبه اعلام میشود
ابررایانه چینی از رقبای آمریکایی پیشی گرفت
خوابگاههای علوم پزشکی تهران میزبان مهمانان مراسم تشییع پیکر رهبر شهید
برنامه زمانی امتحانات دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر تغییر کرد
حضور وزیر علوم در آیین عاشورای حسینی در زینبیه استانبول
آماده تسهیل فرآیندهای اداری و حمایت از ابتکارات نوآورانه هستیم
ظرفیت ۶۸ هزار نفری پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ اعلام شد؛ ثبتنام تا شنبه ۳۰ خرداد
نقش شهادت در آثار محمدعلی نادری؛ وقتی قلمو با زبان درد سخن میگوید
یک طرح جدید: یارانه غذای دانشجویان از ترم آینده مستقیم به کیف پول آنها واریز میشود
امروز آخرین فرصت ثبت نام در پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
ارسال آییننامه جامع مدیریت دانشگاهها به شورای عالی انقلاب فرهنگی
شرایط پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی فرهنگیان اعلام شد
مصاحبه دوره دکتری دانشگاه آزاد از امروز آغاز میشود
فراهم شدن امکان ویرایش حوزه آزمون پذیرش دستیار تخصصی
پیشنهاد وزیر علوم برای جذب دانشجویان پاکستانی در دانشگاه سیستان و بلوچستان
علت فوت فرزاد جمشیدی چه بود؟
ایران به دانش فنی ساخت «مغز مصنوعی» دست یافت
عکس روز ناسا از ماراتن مریخ منتشر شد
حضور ۱۱ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی کیواس ۲۰۲۷ ؛ دانشگاه تهران در صدر جدول
اگر امام را نشناسیم، غربال خواهیم شد
رسالت تداوم نهضت عاشورا و تاریخنگاری زنده سیره تبلیغی امام سجاد(ع)
راز کندی تنبلها کشف شد
آزمایش موشک «استارشیپ» پیش از پرواز سیزدهم با موفقیت به سرانجام رسید
توسعه تعاملات دانشگاههای ایران و کشورهای عضو اکو در دستور کار
هوش مصنوعی آنتروپیک شکاف در سیستمهای دولت آمریکا را شناسایی کرد
نگاهی به وضعیت معنویت انیمیشن کودکان در سه الگوی، دیزنی، پیکسار و جیبلی
برگزاری ۵ شب عزاداری در دانشگاه تهران در دهه دوم ماه محرم
تل زینبیه به روی بانوان زائر کربلا بازگشایی شد
دستورالعمل فعالیتهای تابستانی مدارس ابلاغ شد
صنعت هوانوردی اعلام کرد: ضایعات غذایی به سوخت جت تبدیل میشوند
آیا خاطرات را میتوانیم بخوریم؟
زیارت تبلیغاتی صدام در عتبات/ سقوط یک سناریو توسط اسرای ایرانی
تأثیر پنهان طعمهای محبوب سیگار الکترونیکی بر قلب را جدی بگیرید
فراخوان کسب دانش فنی ساخت یک قطعه مهم در صنایع حساس و راهبردی
شمارش معکوس تا پرتاب جدیدترین فناوری فضایی «اسپیسایکس» آغاز شد
چرا امام حسین (ع) به پا خاست؟
کاروان دانشآموزی ایران با بهترین شرایط به ژیمنازیاد اعزام شود
اکران فیلم استخر سروش صحت به تعویق افتاد
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.