اختصاصی شبکه علمی ثریا- باتری های فلزی روی جدید می توانند ارزان، کارآمد، بادوام، ایمن و سازگار با محیط زیست باشند. جهان به باتری های ارزان و قدرتمندی نیاز دارد که بتوانند برق تولید شده پایدار از باد یا نور خورشید را ذخیره کنند تا بتوانیم هر زمان که به آن نیاز داشتیم از آن استفاده کنیم، حتی زمانی که هوا تاریک است یا باد نمی وزد. رایجترین باتریهایی که تلفنهای هوشمند و خودروهای الکتریکی ما را تامین میکنند، باتریهای لیتیوم یونی هستند. این باتری ها بسیار گران هستند زیرا تقاضای جهانی برای لیتیوم در حال افزایش است و این باتری ها نیز بسیار قابل اشتعال هستند. باتریهای روی پایه آب جایگزین امیدوارکنندهای برای این باتریهای لیتیوم یونی هستند. یک تیم بینالمللی از محققان اکنون استراتژی ابداع کردهاند که پیشرفتهای کلیدی را برای توسعه چنین باتریهای روی را به ارمغان میآورد و آنها را قویتر، ایمنتر و سازگارتر با محیط زیست میکند.
دوام یک چالش است
تعدادی از مزایای باتری های روی وجود دارد: روی فراوان، ارزان و دارای زیرساخت های بازیافت بالغ است. علاوه بر این، باتری های روی می توانند مقدار زیادی برق را ذخیره کنند. مهمتر از همه، باتریهای روی لزوماً به استفاده از حلالهای آلی بسیار قابل اشتعال به عنوان مایع الکترولیت نیاز ندارند، زیرا میتوانند در عوض با استفاده از الکترولیتهای مبتنی بر آب نیز ساخته شوند. وقتی باتریهای روی با ولتاژ بالا شارژ میشوند، آب موجود در مایع الکترولیت روی یکی از الکترودها واکنش نشان میدهد و گاز هیدروژن را تشکیل میدهد. هنگامی که این اتفاق می افتد، مایع الکترولیت کاهش می یابد و عملکرد باتری کاهش می یابد. علاوه بر این، این واکنش باعث ایجاد فشار اضافی در باتری می شود که می تواند خطرناک باشد. مسئله دیگر تشکیل رسوبات اسپیکی روی در هنگام شارژ باتری است که به نام دندریت شناخته می شود که می تواند در باتری نفوذ کند و در بدترین حالت حتی باعث اتصال کوتاه شود و باتری را غیر قابل استفاده کند.
نمک ها باتریها را سمی می کنند
در سالهای اخیر، مهندسان استراتژی غنیسازی الکترولیت مایع آبی با نمکها را دنبال کردهاند تا محتوای آب را تا حد امکان پایین نگه دارند. اما معایبی نیز در این مورد وجود دارد: این مایع الکترولیت را چسبناک می کند که فرآیند شارژ و تخلیه را به میزان قابل توجهی کند می کند. علاوه بر این، بسیاری از نمک های مورد استفاده حاوی فلوئور هستند که آنها را سمی و برای محیط زیست مضر می کند. در حال حاضر محققان به طور سیستماتیک غلظت نمک ایدهآل برای باتریهای یون روی مبتنی بر آب را جستجو کند. با استفاده از آزمایشهایی که توسط شبیهسازی رایانهای پشتیبانی میشوند، آنها توانستند نشان دهند که غلظت نمک ایدهآل، همانطور که قبلاً فرض شد، بالاترین غلظت ممکن نیست، بلکه نسبتاً پایین است: پنج تا ده مولکول آب در هر یون مثبت نمک.
عملکرد طولانی مدت و شارژ سریع
علاوه بر این، محققان از هیچ نمک مضر برای محیط زیست برای بهبود خود استفاده نکردند و به جای آن نمک های دوستدار محیط زیست اسید استیک به نام استات را انتخاب کردند. آنها معتقدند با غلظت ایدهآل استاتها، ما توانستیم کاهش الکترولیتها را به حداقل برسانیم و از دندریتهای روی جلوگیری کنیم، درست مانند سایر دانشمندان که قبلاً با غلظتهای بالای نمکهای سمی انجام دادند. مطالعه. علاوه بر این، با رویکرد ما، باتری ها می توانند بسیار سریعتر شارژ و دشارژ شوند. تاکنون، محققان استراتژی باتری جدید خود را در مقیاس آزمایشگاهی نسبتا کوچک آزمایش کردهاند. گام بعدی این است که رویکرد را افزایش دهیم و ببینیم آیا می توان آن را برای باتری های بزرگ نیز استفاده کرد. در حالت ایدهآل، ممکن است روزی بهعنوان واحد ذخیرهسازی در شبکه برق برای جبران نوسانات، مثلاً، یا در زیرزمین خانههای یکخانواری استفاده شود تا امکان استفاده از انرژی خورشیدی تولید شده در طول روز در عصر فراهم کرد. قبل از اینکه باتری های روی برای بازار آماده شوند، هنوز چالش هایی وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد: باتری ها از دو الکترود آند و کاتد و مایع الکترولیت بین آنها تشکیل شده اند. ما نشان دادیم که با تنظیم ترکیب الکترولیت، میتوان شارژ کارآمد آندهای روی را فعال کرد. با این حال، در آینده، مواد کاتد عملکردی نیز باید بهینه شوند تا باتریهای روی بادوام و کارآمد را به دست آورند.
نقشۀ مسدودی خیابانهای منتهی به مصلی تهران
حضور سردار سید مجید موسوی در مراسم وداع با رهبر شهید انقلاب
رزمندگان هوافضای سپاه در آماده باش کامل عملیاتی
کشف یک سیاره قابل سکونت در ۲۵ سال نوری از زمین
چگونه ناتوانی دولت قاجار و ظلم دشمن، «قحطی بزرگ»را در جنگ جهانی رقم زد؟
دعوت معاون علمی رئیس جمهور از نخبگان برای حضور در آیین تشییع رهبر شهید
دعوت ستاد کانونهای مساجد از مردم برای حضور در تشییع رهبر شهید
تصویری از یادبود کودکان مظلوم و شهید میناب
بازدید سردار وحیدی از بیمارستان موقت مصلای تهران
آیا تو را تشییع میکنیم، یا بخشی از هویت خویش را؟
رقیب چینی جدید اوپن ای آی و آنتروپیک از راه رسید
جمعیت حاضر در مقابل ورودی های منتهی به مصلی تهران
رهبر شهید انقلاب اسلامی، حکمرانان را خادمان ملت میدانستند
رهبر شهید: متن تاریخ، منظومه معرفت، میراث تمدن
واکنش زینب سلیمانی به آخرین وداع با رهبر شهید در حسینیه امام
سوء استفاده آمریکا و اسرائیل از هوش مصنوعی در جنگ
هماکنون انتظار دلدادگان رهبر شهید برای ورود به مصلی تهران
بسیج اپراتورها برای مدیریت ترافیک ارتباطی در مراسم تشییع رهبر شهید
گامی تازه در درمان نابینایی برداشته شد
مرحله کتبی آزمون پذیرش فلوشیپ پزشکی برگزار شد
دعوت بسیج اساتید برای شرکت در بدرقه باشکوه پیکر مطهر آقای شهید ایران
دانشگاهها برای وداع با رهبر شهید انقلاب آماده میشوند
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
یک طرح جدید: یارانه غذای دانشجویان از ترم آینده مستقیم به کیف پول آنها واریز میشود
علت فوت فرزاد جمشیدی چه بود؟
شرایط پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی فرهنگیان اعلام شد
فراهم شدن امکان ویرایش حوزه آزمون پذیرش دستیار تخصصی
آزمایش موشک «استارشیپ» پیش از پرواز سیزدهم با موفقیت به سرانجام رسید
پیشنهاد وزیر علوم برای جذب دانشجویان پاکستانی در دانشگاه سیستان و بلوچستان
صنعت هوانوردی اعلام کرد: ضایعات غذایی به سوخت جت تبدیل میشوند
تأمین کمکهزینه درمان زوجین نابارور/اعطای بسته سیسمونی به دانشجوی مادر
حل مشکلات استخدامی اعضای هیئت علمی جدید در دستور کار دانشگاه تهران
رقابت جدید علمی بریکس؛ فرصت همکاری دانشمندان ایرانی با ۵ کشور عضو بریکس
شمارش معکوس تا پرتاب جدیدترین فناوری فضایی «اسپیسایکس» آغاز شد
سری جدید انیمیشن «داستان اسباببازی» همه رقبا را کنار زد
جدیدترین خبر از وضعیت فاطمه شکری بازیگر پیشکسوت
هواپیمای فضایی چین یک شیء مرموز را در مدار رها کرده است
اکران فیلم استخر سروش صحت به تعویق افتاد
پیگیری اجرای مصوبه افزایش حقوق اساتید/بیش از ۴۰ درصد اساتید دانشگاه فاقد مسکن
دعوت بسیج اساتید برای شرکت در بدرقه باشکوه پیکر مطهر آقای شهید ایران
لحظهبهلحظه وداع ملت با رهبر شهید انقلاب از امواج رادیو قرآن شنیدنی میشود
جزئیات آزمون ارزیابی علمی متقاضیان انتقال رشته فیزیوتراپی از خارج اعلام شد
مرحله کتبی آزمون پذیرش فلوشیپ پزشکی برگزار شد
«حرف دلم را قورت دادم» روایتی صمیمی برای بیان احساسات و دغدغههای نوجوانان
اینستاگرام به دنبال شخصی سازی الگوریتم کاربران
۳ لایه پنهان تسلیحاتیسازی استارتاپها برای قتل عام سایبری و نظامی
تاخیر یک ساله در تشکیل جلسه شورای عالی فضای مجازی
کاروان هنرهای نمایشی «بدرقه خورشید» راهی ۶ استان میشود
۴۰ مدرسه قرچک برای اسکان زائران مراسم وداع رهبر شهید آماده میشود
استرالیا جریمه شبکههای اجتماعی را دو برابر کرد
۴.۵ میلیون دانشآموز در مدارس غیردولتی تحصیل میکنند
اساسنامه جدید مؤسسات آموزش عالی غیردولتی توسط پزشکیان ابلاغ شد
اولین تصویر تابوت متعلق به رهبر شهید انقلاب و خانواده ایشان
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.