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
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو
حاج حسین ملک داراییهای فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
جستجوی حقیقت در مهآلودگی ابطالپذیری پوپر/سطحینگری در علوم انسانی
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود
حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید
هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد
پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو
تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای
علت کوریهای بیبازگشت کشف شد
اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ
نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
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.