کد خبر: 137293
ف
اختصاصی شبکه علمی ثریا
مشکل باتری خودروهای برقی در سرما حل شد
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.

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.»


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.

آموزش لهجه عراقی در جهاددانشگاهی کرمانشاه

کتاب سفر شگرف نیلس هولگرسون به چاپ دوم رسید

نوبت مردن رونمایی شد

شکستن دماغ استالین برای دومین بار در کتابفروشی‌ها

شاد بین‌الملل راه‌اندازی می‌شود

سازمان سمپاد امسال 4 کارسوق برگزار می‌کند + جزئیات

برگزاری سوگواره احلی من العسل با حضور هیأت‌های دانش‌آموزی در حرم مطهر امام(ره)

امکان اعتراض برای قبول‌نشدگان آزمون استخدامی آموزش و پرورش فراهم شد

به‌کارگیری ظرفیت حداکثری نخبگان دانشگاه آزاد فرایند پیشرفت علمی را پرشتاب خواهد کرد

خبر خوش رئیس دانشگاه الزهرا(س) به دانشجویان متأهل

قریب ۲۰ درصد دانش‌آموزان دچار اختلال یادگیری هستند

علت توزیع نشدن شیررایگان در برخی مدارس غیردولتی

برگزاری دوره‌های مهارتی ویژه نوآموزانی که پیش‌دبستانی نگذرانده‌اند

یک سوم مدارس استان تهران فرسوده هستند

اعتراض دانشجویان بنگلادش به نظام سهمیه‌بندی دانشگاه‌ها

دفترچه سوالات کنکور تجربی منتشر شد

سرشبکه ها و کانال‌های مدعی تقلب قبل از برگزاری کنکور دستگیر شدند

فراخوان برنامه فرصت تحقیقاتی دانشمندان جوان منتشر شد

پرونده کنکور ۱۴۰۳ بسته شد

مهلت اعلام علاقه‌مندی رشته‌های هنری و علوم ورزشی کنکور تمدید شد

کلید اولیه نوبت دوم کنکور سراسری ۱۴۰۳ روز ۲۷ تیرماه اعلام می شود

عکس جدید از دختر مسعود پزشکیان در بیت رهبری

ژست خاص پزشکیان روی جلد روزنامه تهران تایمز

عکسی از اشک ریختن پزشکیان در مراسم عزاداری

چهره تازه پارسا پیروزفر در این عکس شوکه‌تان می‌کند

تصویر عجیب از تقلب رساندن در کنکور+عکس

تصویری از مژده لواسانی در حرم امام حسین (ع)

دیدار سرلشکر صفوی با رئیس جمهور منتخب+عکس

تصاویر تازه از سعید جلیلی در یک هیئت

رونمایی از غول جدید مرسدس بنز برای شکستن شاخ پورشه +عکس

شریک سایپا از شاسی‌بلند زیبای خود رونمایی کرد +عکس

اولین تصویر از رئیس جمهور منتخب در کنار رهبر انقلاب

قیمت گوشی‌های آیفون ۱۶ چقدر است؟

تویوتا هیدروژن را جایگزین بنزین خواهد کرد؟

شاسی بلند برقی کیا با این ظاهر به ایران می‌آید+عکس

این خودروی ایتالیایی کوچک به ایران می‌آید+عکس

استارلینک مینی به بازار آمد+عکس

۴ روش‌ ساده برای دسترسی رایگان به چت‌بات ChatGPT 4o هوش مصنوعی

اژدهای زرد چینی آمریکا را غافلگیر کرد+عکس

دفترچه سوالات آزمون گروه علوم تجربی کنکور ۱۴۰۳ منتشر شد

تمدید مهلت اعلام علاقه‌مندی رشته‌های هنری و علوم ورزشی کنکور

اعلام کلید اولیه نوبت دوم کنکور سراسری روز ۲۷ تیرماه اعلام می‌شود

حدقه چشمی غول‌پیکر در اعماق فضا که متعلق به یک سیاره است+عکس

حلقه نگین دار در منظومه شمسی دیده شد+عکس

معاون وزیر فرهنگ: تنها راه بهبود معیشت نویسندگان بهبود وضعیت نشر است

پرونده مختارنامه را بخوانید/ سیاهی لشکرها حاضر به بازی در سپاه یزید نبودند

محرم الحرام

مجموعه داستان‌هایی درباره اقلیم‌های مختلف ایران منتشر شد

دانشگاه فرهنگیان: هزینه‌های شبانه‌روزی و خوابگاه طبق قانون از دانشجومعلمان کسر می‌شود

آزمون سامفا ۳۰ شهریور برگزار می‌شود

ابلاغ برنامه آزمون‌های نهایی دانش‌‌آموزان پایه دوازدهم در تابستان ۱۴۰۳؛ امتحانات از ۱۵ مرداد تا ۱ شهریور برگزار می‌شود

ارزشیابی پیشرفت تحصیلی تربیتی دانش‌‌آموزان چگونه انجام می‌شود؟

وزیر آموزش و پرورش از حوزه برگزاری کنکور بازدید کرد

صندلی خالی در رشته‌های ریاضی/ دو رشته پر متقاضی رشته انسانی

مصوبه کنکوری شورای عالی انقلاب فرهنگی برقرار است

رقابت کنکور ۱۴۰۳ با آزمون علوم ریاضی و علوم انسانی آغاز شد

نتایج امتحانات نهایی بعد از برگزاری کنکور اعلام می‌شود

لزوم انتخاب یک نماینده از جامعه خیران مدرسه‌ساز به عنوان مشاور افتخاری وزیر

برخی داوطلبان فریب شبکه‌های شیاد فروش سئوال را می‌خورند

تأثیر قطعی معدل در تعیین تراز و رتبه کنکور سراسری به روال جاری باقی ماند

اعمال چند هزار تنوع برای دفترچه های کنکور ۱۴۰۳/عدم تغییر سهمیه ها

کنکور سراسری‌ سال ۱۴۰۳ با وجود احتمال اعلام تعطیلی برگزار می‌شود

کنکور سراسری‌ ۱۴۰۳ به ایستگاه نوبت دوم رسید/ سهم کنکور ۵۰ درصد شد

وزیر علوم از جناح‌بندی‌های سیاسی دوری کند

آغاز اعزام دانش‌آموزان نخبه به المپیادهای جهانی از اواخر تیرماه

همراه داشتن وسایل غیرمجاز الکترونیکی موجب محرومیت از شرکت در آزمون سراسری می‌شود

عضویت در کتابخانه ملی ایران الکترونیکی شد

من چیزی می دانم که تو نمی دانی منتشر شد

احصای ۲ هزار پایان‌نامه‌ و تقدیر از ۲۰ پژوهش علمی برتر در حوزه زیست عفیفانه

طهرانچی: زیست عفیفانه مساله سبک زندگی است

3 هزار دانش‌آموز نخبه در دانشگاه فرهنگیان جذب می‌شوند

امکان مجدد ثبت درخواست میهمانی دانشجومعلمان فراهم شد

280 میلیون پاکت شیر در سال تحصیلی گذشته بین دانش‌آموزان توزیع شد

تبریک سازمان بسیج اساتید کشور به دکتر پزشکیان

دفتر اسناد حوزه علمیه خراسان راه‌اندازی می‌شود

آزمون ورودی حوزه‌های علمیه ۵ مرداد برگزار می‌شود

دانشگاه آمریکایی درگیر تامین خوابگاه دانشجویی

تعداد و زمان پاسخ دهی به سئوالات کنکور چقدر است؟

امتیاز فعالیت‌های تحقیقاتی دانشجویان دکتری عمومی پزشکی اعلام شد

همکاری پژوهشگاه تربیت‌بدنی و علوم ورزشی و یک شرکت دانش‌بنیان

جانشین رنو ساندرو با طراحی هیجان انگیز به بازار آمد+عکس

این خودروی ایتالیایی کوچک به ایران می‌آید+عکس

نسل جدید پاجروی محبوب ایرانی‌ها این شکلی خواهد بود+عکس

حلقه نگین دار در منظومه شمسی دیده شد+عکس

قدیمی‌ترین نقاشی انسان که ۵۰ هزار سال پیش کشیده شده+عکس

شریک سایپا از شاسی‌بلند زیبای خود رونمایی کرد +عکس

توکن همستر کامبت برای معاملات پیش‌بازار در این صرافی لیست شد

رونمایی از غول جدید مرسدس بنز برای شکستن شاخ پورشه +عکس

شاسی بلند برقی کیا با این ظاهر به ایران می‌آید+عکس

حدقه چشمی غول‌پیکر در اعماق فضا که متعلق به یک سیاره است+عکس

از این به بعد عکس‌هایتان را در واتساپ با هوش مصنوعی ویرایش کنید

قیمت گوشی‌های آیفون ۱۶ چقدر است؟

استارلینک مینی به بازار آمد+عکس

تویوتا هیدروژن را جایگزین بنزین خواهد کرد؟

ترجمه همزمان مکالمات واتساپ با هوش مصنوعی سامسونگ

رونق کرسی‌های آزاداندیشی در دانشگاه‌ها ضروری است

امروز آخرین مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی

هدف‌گذاری ایجاد ۸۰ رشته مهارتی در آموزش و پرورش استثنایی

سامانه پایش ناوگان دانش‌آموزی همچنان در حال به‌روزرسانی است

خودروی بد شانس بازار ایران که از آن استقبال نشد+عکس

انتشار فراخوان جایزه البرز ۱۴۰۳ در بخش دانش‌آموزی

نتایج نهایی آزمون پذیرش دانشجو - معلم هفته آینده اعلام می‌شود

دانشگاه فرهنگیان رأی دیوان عدالت اداری را دور زده است

آغاز سال تحصیلی جدید دانشجویان از ۲۴ شهریور

برگزاری آزمون ورودی و اخذ وجه در مدارس هیئت امنایی ممنوع/ کلاس‌های فوق برنامه اختیاری و پولی است

نگاهی به پری خانه ما و روایت جنگهای تمام‌نشده مادران شهدا

تفاهم نامه برگزاری طرح ملی مهارت افزایی دانشجویان شاهد و ایثارگر

طرح مجدد موضوع تاثیر معدل در کنکور در شورای عالی انقلاب فرهنگی

ظرفیت حدود ۵ هزار نفری آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۳

پیام تبریک دبیرکل شورای عالی آموزش و پرورش به پزشکیان