به گزارش ثریا - پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله در عربستان سعودی، یک مشکل مولکولی کلیدی را شناسایی کردهاند که مانع تبدیل باتریهای شارژشدنی آبی به گزینهای امنتر و مقرونبهصرفه برای ذخیرهسازی انرژی پایدار میشد.
مطالعه آنها که در مجله سایِنس اَدوَنسِز/ پیشرفتهای علم (Science Advances) منتشر شده، نشان میدهد آب درون این باتریها چگونه عملکرد آنها را مختل و طول عمر آنها را کوتاه میکند؛ اما پژوهشگران با افزودن نمکهای ارزانقیمتی مانند سولفات روی، توانستند این مشکل را بهطور چشمگیری کاهش و عمر باتری را بیش از ۱۰ برابر افزایش دهند.
مهمترین عامل کوتاهی عمر باتریها، آنُد است؛ آند محلی است که واکنشهای شیمیایی برای تولید و ذخیره انرژی در آن رخ میدهد. متأسفانه برخی واکنشهای ناخواسته (معروف به واکنشهای انگلی) به آند آسیب میزنند و از عمر کلی باتری میکاهند.
کشف نقش مخرب «آب آزاد»
این مطالعه نشان میدهد مولکولهای «آب آزاد» نقش اصلی را در ایجاد این واکنشهای مخرب دارند. افزودن سولفات روی با محدودکردن حضور آب آزاد، توانایی آن در تخریب آند را کاهش میدهد.
حسام الشریف (Husam Alshareef)، پژوهشگر ارشد این مطالعه و رئیس مرکز تعالی انرژیهای تجدیدپذیر و فناوریهای ذخیرهسازی (CREST) دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله تأکید میکند: یافتههای ما اهمیت ساختار آب در شیمی باتریها را نشان میدهد؛ پارامتری کلیدی که پیشتر نادیده گرفته میشد.
«آب آزاد» چیست؟
آب آزاد به مولکولهای آبی گفته میشود که پیوند محکمی با مولکولهای دیگر ندارند. این وضعیت به آب آزاد اجازه میدهد ضمن تعامل با مولکولهای بیشتر، واکنشهای ناخواستهای را ایجاد کند که با مصرف انرژی، به آند آسیب میزنند.
سولفات بهعنوان «چسب آب»
سولفات با تثبیت پیوندهای آب آزاد، همچون چسب آب (اصطلاحی که گروه پژوهشی استفاده میکند) عمل میکند و دینامیک مولکولهای آب را تغییر میدهد. این تغییر، تعداد واکنشهای انگلی را کاهش میدهد. بیشتر آزمایشهای این پژوهشگران روی باتریهای حاوی سولفات روی انجام شد؛ اما پژوهشهای اولیه نشان میدهد سولفات بر آندهای فلزی دیگر نیز اثر مشابهی دارد. این یافته حاکی از آن است که افزودن نمکهای سولفات به طراحی باتریها میتواند راهحلی جهانی برای افزایش عمر همه باتریهای آبی باشد.
راهحلی ساده، مقیاسپذیر و مقرونبهصرفه
یونپی ژو (Yunpei Zhu)، دانشمند پژوهشی دانشگاه یادشده که بخش عمده آزمایشها را انجام داد، میگوید: نمکهای سولفات، ارزان، در دسترس و پایدار هستند و این ویژگیها راهحل ما را از نظر علمی و اقتصادی امکانپذیر میکنند.
باتریهای آبی بهعنوان راهحلی پایدار برای ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ، توجه جهانیان را به صورت چشمگیری جلب کردهاند و پیشبینی میشود حجم بازار آنها تا سال ۲۰۳۰ میلادی از ۱۰ میلیارد دلار فراتر رود. باتریهای آبی، برخلاف باتریهای لیتیومی رایج در خودروهای برقی، گزینهای ایمنتر و پایدارتر برای ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر (مانند نیروی خورشیدی) در شبکههای برق ارائه میدهند.
منبع : باتری ها
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
طرح «حامی» برای جبران کاستیهای یادگیری دانشآموزان اجرا میشود
وام ودیعه مسکن دانشجویان علوم پزشکی برای شهر تهران افزایش یافت
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
سنت منطقی اسلامی چگونه پشتوانه مواجهه با منطق ریاضی است؟
جهان اسلام به این روحانی فرزانه و اهل ادب میبالد
بانو مجتهده امین نماد توانمندی زنان است
بازیگر معروف: صداپیشگان شایسته دریافت اسکار بازیگری هستند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
حرمهای کربلا در آستانه محرم سیاه پوش شدند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
هزینه ثبتنام جهش تحصیلی دانشآموزان اعلام شد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
طراح بازی «نجات دختران اپستین توسط بچههای میناب» از این بازی میگوید
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
هکرها پیامرسان دولتی فرانسه را هک کردند
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
اختراع کتی که هوا را به آب آشامیدنی تبدیل میکند
وزیر علوم: اساتید دانشگاه با امید و انگیزه در کلاس درس حاضر شوند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
شکایت جدید علیه OpenAI؛ ChatGPT نتوانست جلوی خودکشی کاربر را بگیرد
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
اهمیت هوش مصنوعی در مسیر ارتقای کیفیت آموزشی
جلسه تلاوت و هماندیشی قاریان بینالمللی مزین به نام رهبر شهید
فلسفه در اندیشه حضرت امام، مقدمهای ضروری برای رسیدن به عرفان است
جریان قاتلان حسین (ع) امروز در مقابل امت ایشان قرار گرفتهاند
جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد
احتمال اعمال محدودیت دوباره بر اینترنت بینالملل وجود دارد؟
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
چه چیزی کلید مرگ را در کهکشانها میچرخاند؟
جنجال غیبت زنان در میان فضانوردان آرتمیس ۳
داستان جالب کندترین آزمایش جهان چه بود؟
تاثیر باورنکردنی چای بر سلامتی و افزایش طول عمر
اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم
رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»
واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست
نتیجه نهایی گفتگوی پیامبر با مسیحیان نجران پس از ماجرای مباهله چه شد؟
افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی
هشدار قالیباف به ترامپ و دیگر رهبران جهان+عکس
حجتالاسلام قمی: زبان در وصف شما مردم مبعوث شده قاصر است
طرح روضههای خانگی سدره به مناسبت ماه محرم آغاز به کار کرد
نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم
جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید
به کارگیری هوش مصنوعی جمینای در کروم به غرب آسیا رسید
زیرساخت حقیقی این سرزمین، تمدن کهن، فرهنگ و هنر ماندگارش است
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان 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.