اختصاصی شبکه علمی ثریا- بسیاری از صاحبان وسایل نقلیه الکتریکی نگران این هستند که باتری آنها در هوای بسیار سرد چقدر کارآمد خواهد بود. اکنون دانشمندان با استفاده از علم شیمی توانستهاند این مشکل را حل کنند ر باتریهای لیتیوم فعلی،مشکل اصلی در الکترولیت مایع است. این الکترولیت جزء کلیدی باتری است چون یونها را بین دو الکترود باتری منتقل میکند و باعث شارژ و تخلیه باتری میشود. اما مشکل این است که مایع در دمای زیر صفر شروع به یخ زدن میکند. این شرایط کارایی شارژ خودروهای برقی را در مناطق و فصول سرد به شدت محدود میکند. برای حل این مشکل، تیمی از دانشمندان یک الکترولیت حاوی فلوئور تولید کردهاند که حتی در دماهای زیر صفر نیز عملکرد خوبی دارد.ساخت و گسترش الکترولیت با دمای پایین نوید کارکرد باتری در خودروهای الکتریکی و همچنین ذخیره انرژی برای لوازم الکترونیکی مصرفی مانند رایانهها و تلفنها را در مناطق سرد نشان میدهد.
در باتری های لیتیوم یونی امروزی،الکترولیت شامل مخلوطی از نمک لیتیم هگزا فلوروفسفات و حلالهای کربناتی مانند اتیلن کربنات است.حلالها نمک را حل میکنند تا الکترولیت تشکیل شود.وقتی باتری شارژ میشود،الکترولیت مایع یونهای لیتیم را از کاتد(یک اکسید حاوی لیتیوم) به آند (گرافیت)منتقل میکند.زمانی که یونها از طریق الکترولیت درحال انتقال به سمت دیگر سلول گرافیتی هستند،در میانه راه در میان خوشههایی از چهار یا پنج مولکول حلال قرار میگیرند.در طی چند بار شارژ اولیه،این خوشه ها به سطح آند برخورد کرده و یک لایه محافظ به نام فاز میانی الکترولیت جامد را تشکیل میدهند.پس از تشکیل،این لایه مانند یک فیلتر عمل میکند که فقط اجازه عبور یونهای لیتیم را میدهد.به این ترتیب الکترود آند قادر است تا اتمهای لیتیم را در ساختار گرافیت به صورت شارژ ذخیره کند.پس از تخلیه،واکنشهای الکتروشیمیایی،الکترونهایی را از لیتیم آزاد کرده که میتوانند جریان الکتریسیته را تولید کنند اما مشکل این است که در دماهای سرد،الکترولیت با حلالهای کربنات شروع به یخ زدن میکند.
از آنجایی که در اثر سرما یونهای لیتیم درون الکترولیت یخ میزنند، در نتیجه الکترولیت توانایی انتقال یونهای لیتیم به آند را از دست میدهد و باتری شارژ نمیشود.از این رو، این یونها به انرژی بسیار بالاتری برای نفوذ به لایه رابط نیاز دارند. به همین دلیل،دانشمندان به دنبال حلال بهتری هستند. این تیم چندین حلال حاوی فلوئور را بررسی کردند و توانستند ترکیبی را شناسایی کنند که دارای کمترین سد انرژی برای آزادسازی یونهای لیتیم از محلول الکترولیت در مناطق سرد است. آنها همچنین در مقیاس اتمی مشخص کردند که چرا این ترکیب کارایی بالایی دارد. این کارایی به موقعیت اتمهای فلوئور در هر مولکول حلال و تعداد آنها بستگی دارد.
در آزمایش با سلولهای آزمایشگاهی، الکترولیت فلوئوردار ظرفیت ذخیرهسازی انرژی پایدار برای اجرای ۴۰۰ چرخه شارژ-تخلیه در دمای منفی ۴ فارنهایت را حفظ کرد. حتی در این دما ظرفیت این سلول با ظرفیت یک سلول با الکترولیت حاوی کربنات برابر بود.یک داشمند گفت:«تحقیقات ما نشان داد که چگونه میتوان ساختار اتمی حلالها را برای طراحی الکترولیتهایی کارآمد در دماهای زیر صفر تنظیم کرد.الکترولیت ضد یخ بسیار ایمن تر از الکترولیت های مبتنی بر کربنات است زیرا احتمال آتش گرفتن آن صفر است.علاوه بر این، ما در حال ثبت اختراع الکترولیت با دمای پایین و ایمنتر هستیم و به دنبال یک شریک صنعتی میگردیم تا این اختراع را با یکی از طرحهای آنها برای باتریهای فعلی تطبیق دهیم.»
محقق ایرانی باکتری را به ترانزیستور تبدیل کرد
جیمز وب ۳ سیاهچاله فعال در یک کهکشان دوردست کشف کرد
آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز
جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید
آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور
جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد
نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد
بیش از ۷۵۰ هزار نفر کارت کنکور ۱۴۰۵ و آزمون پذیرش دانشجو معلم گرفتند
زمان و تعداد سوالات گروههای پنجگانه کنکور سراسری ۱۴۰۵ مشخص شد
هشدار درباره کاهش رتبه علمی ایران در جهان
پایان اسکرول بینهایت و شمارش لایک در اینستاگرام
آزمون تربیت معلم همزمان با کنکور سراسری ۱۴۰۵ برگزار میشود
بزرگترین هواپیمای تمام برقی جهان ۲۷ دقیقه پرواز کرد
«ایران دیجیتال»؛ پیوند فناوری و نظام تعلیم و تربیت
تضمین امنیت کنکور رکن اصلی تحقق عدالت آموزشی/ برخورد قانونی با تقلب
توزیع کارت کنکور ۱۴۰۵ از امروز آغاز شد
ناسا به طرح لشکرکشی روباتهای کروی به تایتان گرنت داد
حضور بیش از ۱۰۰ استارتاپ در اینوتکس ۲۰۲۶ قطعی شد
برگزاری محفل قرآنیها به مناسبت چهلم رهبر شهید انقلاب
صفحه اینترنتی معرفی رهبر شهید به زبان ژاپنی راه اندازی شد
تهیه کننده سریال اسباب زحمت: شخصیتهای سریالهای آقاخانی از جنس مردم هستند
گرامیداشت رهبر شهید با نگاهی به اندیشه ایشان در حوزههای انسانی
جدول پخش شبکه ۴ تغییر کرد
گردهمایی اصحاب هنر و اندیشه با گفتاری درباره آینده نزدیک ایران برگزار میشود
مرحوم ابوترابی الگوی مقاومت در شرایط سخت اسارت
نگاهی به حدود ۶۰۰ آیه مرتبط با جهاد و قتال و پاسخ به چالشهای امروز در این کتاب
مهران مدیری تحت عمل جراحی و درمان قرار گرفت
آموزش و پرورش باید در کنار سه قوه، «قوه چهارم» کشور باشد
حامد همایون مهمان درجام شد
«غوطهور» در صف اکران رفت
خوراک رسانهای کودک دهه ۶۰ با امروز فرق دارد
چگونه ایمان در زمان جنگ تقویت میشود؟
بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا
درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید
امتحانات ترم تابستان دانشگاههای سراسری و آزاد حضوری شد
آمادگی کامل شبکه ملی اجرا و حفاظت برای برگزاری مطلوب کنکور ۱۴۰۵
ثبتنام آزمون دکتری گروه علوم پزشکی سال ۱۴۰۵
حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد
مسعود امیرلویی پس از ۵ سال مبارزه درگذشت
تمدید مهلت ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
حمله سایبری گسترده به تأسیسات آب آمریکا
دستگاههای عکسبرداری پزشکی کوچکتر میشوند
اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵
امتحانات ترم تابستان دانشگاهها حضوری شد
راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی
مهلت ویرایش محل برگزاری چهلمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی تمدید شد
دستور جدید ترامپ به شرکت ها برای حمله سایبری
اخراج ۲ دانشجو به دلیل توهین به پرچم مقدس ایران
یافتههای جدید از نقش استارلینک در تجاوز نظامی آمریکا به ایران
مراسم معرفی سرپرست صندوق رفاه دانشجویان برگزار شد
تمهیدات لازم برای بازگشایی مطلوب مدارس خوزستان
رئیس جمهور: مسجد یکی از ظرفیتهای مؤثر در ارتقای سطح سواد عمومی است
تابستان؛ فرصتی برای جبران بخشی از عقبماندگیها دانش آموزان
آغاز پیشثبتنام تکمیل ظرفیت میانپایه و پایه دهم مدارس شاهد
۲۴۰۷ پروژه مدرسهسازی سال گذشته تحویل شد
نظر پیامبر (ص) درباره خاک بازی کودکان چیست؟
شنیدن صدای جامعه باید با یک سازوکار شفاف انجام شود
نماز خواندن در خانه ای که سگ در آن است چه حکمی دارد؟
«زوتوپیا ۳» ساخته میشود
آغاز پخش برنامه «محفل ستارهها»؛ این برنامه برای حال خوب کودکان است
آغاز پخش «هزار داستان» با اجرای مجری معروف
مدیرعامل جدید مؤسسه فرهنگی دارالعرفان شیعی معرفی شد
چرا باید سیره مبارزاتی ائمه اطهار را بازخوانی کنیم؟
حمایت از نخبگان با اولویت هوش مصنوعی با تمرکز بر همکاری با دانشگاههای تراز اول
روسیه توسعه رقیب استارلینک را به سرعت ادامه میدهد
۱۰ سؤال از محاسبه نتیجه آزمون دستیاری حذف شد
پاول دوروف تولد ۱۳ سالگی تلگرام را تبریک گفت
آغاز سال تحصیلی دانشگاهها از ۴ مهرماه
در سوگ یکی از پرطنینترین صداهای تاریخ موسیقی ایران
علی نصیریان مهمان نخستین برنامه «همکلام» شد
حسین خواجه امیری «پهلوان آواز» به سوی خانه ابدی بدرقه شد
بردلی کوپر فیلمبرداری پیشدرآمد «اوشن» را شروع کرد
چرا ربیعالاول، بهار ماهها نامگذاری شده است؟
سه پروژه راهبردی پژوهشگاه ملی سرطان در انتظار حمایت
امسال آیفون ۱۸ عرضه نمیشود؟
اختلال در بخش پرداخت هزینه سامانه ثبت نام آزمونهای علوم پزشکی کشور
شنبه آخرین مهلت ثبتنام در ۵ آزمون علوم پزشکی
آغاز نامنویسی بیستودومین فراخوان جذب هیئت علمی پزشکی از فردا
کنسرتها دوباره آغاز میشوند/ بازگشت خوانندگان به روی صحنه
تعلیق داوری در مناظره امام رضا(ع) با جاثلیق و مسئله گفتوگوی امروز
تعیین ظرفیت ۴۸۳۰ نفری برای آزمون ارشد علوم پزشکی
توزیع کارت کنکور ۱۴۰۵ از ۲۶ مرداد آغاز میشود/ اعلام نحوه رفع نقص کارت
تمدید مهلت ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
۱۰ سؤال از محاسبه نتیجه آزمون دستیاری حذف شد
سرپرست صندوق رفاه دانشجویان منصوب شد
اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵
آغاز سال تحصیلی دانشگاهها از ۴ مهرماه
حسین خواجه امیری «پهلوان آواز» به سوی خانه ابدی بدرقه شد
کمپین تابستانی فیدیبو برای کتابخوانها
شنبه آخرین مهلت ثبتنام در ۵ آزمون علوم پزشکی
راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی
صلح امام حسن (ع) چه تاثیری در افشای چهره واقعی نفاق اموی داشت؟
آغاز نامنویسی بیستودومین فراخوان جذب هیئت علمی پزشکی از فردا
سید جلال حسینی درگذشت
چالشهای مربوط به «از دست نرفتن روایت»در عرصه بینالمللی از زبان معاون وزیر علوم
حمایت از نخبگان با اولویت هوش مصنوعی با تمرکز بر همکاری با دانشگاههای تراز اول
انتشار کتابهای «احکام کاربردی نوجوان» برای تازهمکلفها
اختلال در بخش پرداخت هزینه سامانه ثبت نام آزمونهای علوم پزشکی کشور
امتحانات ترم تابستان دانشگاهها حضوری شد
اخراج ۲ دانشجو به دلیل توهین به پرچم مقدس ایران
سفر جهادی به بشاگرد در کتاب «تختههای سفید» روایت شد
شکایت از ترامپ برای فروش پستهایش
هوش مصنوعی با یک هزار میلیارد پارامتر به رقابت اوپن ای آی میرود
فراخوان دریافت آثار هفدهمین جشنواره فارابی منتشر شد
پایان ماه صفر گریختن از یک زمان نحس نیست
با این داستان کودکتان فصلها را بهتر میشناسد
علی نصیریان مهمان نخستین برنامه «همکلام» شد
مهلت ویرایش محل برگزاری چهلمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی تمدید شد
آخرین وصایای امام رضا(ع) به اباصلت
تعلیق داوری در مناظره امام رضا(ع) با جاثلیق و مسئله گفتوگوی امروز
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.