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.»
دانشگاه صنعتی امیرکبیر میزبان اولین المپیاد ورزش‌های فناورانه کشور
ادای احترام وزیر علوم به مقام استادان شهید دانشگاه شهید بهشتی
مهلت انتخاب رشته در آزمون دستیاری پزشکی امروز به پایان می‌رسد
پیام تسلیت دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی در پی ارتحال حجت‌الاسلام والمسلمین دکتر سید محمدباقر حجتی
تشریح جزئیات برگزاری نوبت دوم آزمون سراسری
دانشگاه علم و صنعت امسال ترم تابستانی برگزار نمی کند
تصمیم جدید وزارت بهداشت برای تسهیل شرایط آموزشی دستیاران تخصصی
رفع نقص کارت شرکت در نوبت دوم آزمون سراسری سال ۱۴۰۴ در این مراکز
رونمایی از گلکسی واچ ۸ با قابلیت‌های سلامتی جدید
استفاده از نانوحباب برای مهار گازهای گلخانه‌ای
بازگشایی آزمایشی فاز نخست موزه ملی علوم و فناوری ایران
در معرض ابتلا به آلزایمر هستید؟/ چهار مسیر منتهی به این بیماری را بشناسید
درمان ساده‌ای که می‌تواند از ۷۵ درصد سرطان‌های معده جلوگیری کند
ابتکار دانشمند ایرانی در استفاده از چوب برای افزایش طول عمر باتری
دستیابی فناوران کشور به یکی از اختصاصی‌ترین رادیو داروهای سرطان
چگونه ماه باعث شکل‌گیری حیات در زمین شد؟
تصویب سه استاندارد جدید برای تولید انبوه محصولات نانوساخت
تشخیص علائم اولیه پوکی استخوان با هوش مصنوعی
اولین مرورگر وب مبتنی بر هوش مصنوعی، گوگل را به چالش می‌کشد
یک‌پنجم سال زیر تیغ فرابنفش؛ ازون از ما محافظت می‌کند ولی نه همیشه
استخراج لیتیوم از آب امکان‌پذیر شد
تدارک تمهیدات کامل برای برگزاری نوبت دوم کنکور
نوآوری در ترویج نماز؛ از منبرهای ۳ دقیقه‌ای تا اپلیکیشن نور چشم
فناوری جدید الهام گرفته از لکه قهوه، جان انسان‌ها را نجات می‌دهد
فناوری تولید برق از امواج دریا
جزئیات طرح‌های احیاشده، در حال اجرا و برنامه‌های آینده بنیاد ملی نخبگان
انقلاب انویدیا در هوش مصنوعی با پاسخ‌دهی ۳۲ برابر سریع‌تر به کاربران
یافته‌های دانشمند ایرانی درباره توانایی چت‌جی‌پی‌تی در درک رنگ‌ها
احتمال تغییر زمان امتحانات گواهینامه و ارتقا برای برخی دستیاران پزشکی
آمادگی کامل برای برگزاری نوبت دوم آزمون سراسری سال ۱۴۰۴
ترور دانشمندان ایرانی در مجامع بین‌المللی پیگیری می‌شود
.ترفند رسانه‌ای رژیم صهیونیستی برای توجیه تجاوز نظامی به ایران
شعری زیبا/می‌شود من هم برایت شعر «ای ایران» بخوانم؟
کودک اهل کتاب ایرانی، آینده‌ساز گفت‌وگو و دانایی است
شرکت ۳۵۰۰ نفر در پویش قرآنی «به نام پیروزی»
تصویر/ هیئات با پیوند «ایده، شعر و اجرا» از مکتب حسین به ایران حسین پل زدند
گامی در مسیر توسعه شبکه ملی اطلاعات امن و پایدار
کشف نوع جدیدی از سلول استخوان‌خوار در مارهای پیتون!
تصویربرداری بی‌سابقه از ذرات نوری در نانولوله‌های کربنی
اختراعی که قوانین فیزیک را دور می‌زند: گرم باش، سرد باش اما دیده نشو
درمان سینوزیت با ربات‌های نانویی؛ بی‌نیاز از جراحی
تشریح آخرین وضعیت مرجان‌های ایران
چرا افراد باهوش تصمیمات بهتری می‌گیرند؟
عکس روز ناسا از سحابی سه‌تکه
صفحه تجربیات به پنل فرهنگی در پنجره واحد خدمات الکترونیک آموزش و پرورش اضافه شد
جهش آماری ثبت نام پایه اول
احصای لیست تجهیزات مورد نیاز مدارس در حال ساخت
آغاز فعالیت پایگاه‌های تابستانه اوقات فراغت دانش آموزان/ برنامه‌ریزی سناریوهای مختلف برای شرایط متفاوت
مصرف لبنیات غیرپاستوریزه از علل شایع ابتلای انسان به تب‌مالت
ارزش سازنده استارشیپ به ۴۰۰ میلیارد دلار می‌رسد
کشف یک متحد جدید برای مبارزه با تغییرات اقلیمی
بخش ایران IEEE برترین بخش جهانی سال ۲۰۲۵ شد
سامسونگ برای پیشرفت در فناوری پزشکی پوشیدنی یک شرکت می‌خرد
برگزاری ۱۱ آزمون گروه علوم پزشکی در مردادماه امسال
میراث شهید طهرانچی: تحول در جذب و ارتقای استادان
اولویت تجهیز با مدارس عشایری و روستایی چندپایه است
گردوغبار با این فناوری تصفیه می‌شود
کنترل حرفه‌ای پهپاد با دستکش!
وقتی سلول‌های کشنده به ناجی تبدیل می‌شوند
رونمایی از اولین توربین‌های ضربه‌ای ۵۰۰ مگاواتی جهان
طراحی گوشی تاشو سه‌مرحله‌ای سامسونگ فاش شد
اوپو A۱۷؛ رقیب گوشی‌های اقتصادی در بازار موبایل
مدارس شهر تهران در طول هفته خدمات آموزشی ارائه می‌دهند
نوار قلب جیبی؛ دستگاهی به اندازه یک کارت بانکی!
طرح ملی ایران دیجیتال در اجلاس جهانی به عنوان پروژه برتر برگزیده شد
اطلاعیه درباره پایش و ارزیابی عملکرد مدارس در فرآیند ثبت‌نام
بهسازی و شاداب سازی ۱۱۰ هزار کلاس درس
فعالیت کلاسهای مجازی پایگاه‌های تابستانی تا ۲۰ شهریور
تشکیل کمیته مشاوره و مددکاری اجتماعی برای ارائه خدمات به دانش آموزان و فرهنگیان آسیب‌دیده
آغاز اصلاح روش‌های آموزش و یادگیری در مدارس ابتدایی
راهکاری طبیعی برای مبارزه با قارچ پژمرده‌کننده گوجه‌فرنگی
گنبد مینا الهام‌بخش تحول در نمای شیشه‌ای/پوشش نانویی ایرانی گرما را تا ۹۰ درصد مهار می‌کند
ضرورت پوشش حرارتی نماهای شیشه‌ای برای ساختمان‌ها
استفاده از سوسک‌های سایبورگ برای زنده‌یابی در بلایای طبیعی
تاکسی‌های رباتیک ویمو در راه فیلادلفیا و نیویورک
معرفی پشه‌کش لیزری با توانایی نابودی ۳۰ حشره در ثانیه
امکان ترمیم اعصاب نخاع با تزریق ژل نانویی
منوی عجیب یک پیتزافروشی در نیاوران تهران که پربازدید شد
تصاویری از قرار ملاقات مهم عراقچی در عربستان
آغاز پذیرش تکمیل ظرفیت جامعه‌الزهرا(س)
شعری زیبا/می‌شود من هم برایت شعر «ای ایران» بخوانم؟
پیام تسلیت دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی در پی ارتحال حجت‌الاسلام والمسلمین دکتر سید محمدباقر حجتی
تصویر/ شهید کوچک ما که اسرائیل او را کشت
سازمان ملل از نامزدی کربلا به عنوان پایتخت فرهنگ اسلامی حمایت کرد
خداوند خود توبه را به گناهکاران پیشنهاد می‌کند؛ گناهانی که حسنه می شوند
آماده کرده‌اند چرا خیزران، پدر؟ / یا دختر یتیم خودت را بیا ببر
کودک اهل کتاب ایرانی، آینده‌ساز گفت‌وگو و دانایی است
چگونه امام سجاد (ع) با دعا جامعه را متحول کرد؟
سیره امام علی (ع) و امام صادق (ع) تلاش برای آبادانی دنیا همراه با دینداری بود
نگاهی نو به زندگی امام سجاد(ع) در شاهکار سیدجعفر شهیدی
ویژه برنامه های دهه دوم ماه محرم در شبکه قرآن سیما
برگزاری ۱۱۴ محفل انس با قرآن کریم ویژه بزرگداشت شهدای قرآن
ترویج فرهنگ دعا و نیایش به مثابه ابزار تربیتی و معرفتی توسط امام سجاد (ع)
شرکت ۳۵۰۰ نفر در پویش قرآنی «به نام پیروزی»
تحلیل ابعاد معنوی و عملی «طهارت» انسانی در پرتو قرآن و اهل بیت (ع)
استقبال دانشگاه تهران از دهه دوم محرم با مراسم «از دانشگاه تا کربلا»
تصویر/ هیئات با پیوند «ایده، شعر و اجرا» از مکتب حسین به ایران حسین پل زدند
منوی عجیب یک پیتزافروشی در نیاوران تهران که پربازدید شد
درمان ساده‌ای که می‌تواند از ۷۵ درصد سرطان‌های معده جلوگیری کند
ماهواره آمریکایی هر ۲۰ دقیقه یکبار زمین را رصد می‌کند
جزئیات پذیرش کاردانی فنی‌حرفه‌ای اعلام شد
در معرض ابتلا به آلزایمر هستید؟/ چهار مسیر منتهی به این بیماری را بشناسید
استفاده از نانوحباب برای مهار گازهای گلخانه‌ای
مغز انسان در پیری هم عصب می‌سازد
جلوه ترسناک صاعقه از نگاه فضانورد ناسا
انتشار تقویم آموزشی نیم‌سال اول و دومسال تحصیلی جدید دانشگاه شریف
آیا می‌توان خاطرات را پس از مرگ نگهداری کرد؟
هوش مصنوعی قربانی کردن یک انسان را به خاموش شدن ترجیح داد
تهیه نقشه راه ملی فناوری کوانتومی با همکاری دستگاه‌ها
.ترفند رسانه‌ای رژیم صهیونیستی برای توجیه تجاوز نظامی به ایران
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.