به گزارش ثریا - اکنون پژوهشگران دانشگاه علم و فناوری چین با طراحی الکترولیتی با ساختار مولکولی جدید، این مشکل را حل کرده‌اند. باتری‌های ساخته‌شده با این الکترولیت می‌توانند در عرض ۱۵ دقیقه به طور کامل و ایمن شارژ شوند.
باتری‌های لیتیوم - فلزی (LMB) نسل جدیدی از باتری‌های شارژشدنی هستند که در مقایسه با باتری‌های لیتیوم - یونی رایج در گوشی‌ها و لپ‌تاپ‌ها، ظرفیت ذخیره انرژی بسیار بالاتری دارند. تفاوت اصلی در جنس آند (الکترودی که جریان از آن خارج می‌شود) است: در باتری‌های لیتیوم - فلزی، آند از لیتیوم خالص ساخته شده، در حالی که باتری‌های معمولی از ترکیبات لیتیوم استفاده می‌کنند.
لیتیوم خالص انرژی بسیار بیشتری ذخیره می‌کند، اما چالش بزرگ این است که کنترل آن دشوارتر است و شارژ سریع و ایمن این باتری‌ها تا مدت‌ها غیرممکن به نظر می‌رسید.
مشکل کجاست؟
وقتی باتری شارژ می‌شود، الکترون‌ها و یون‌ها باید به‌سرعت از مرز بین الکترود و الکترولیت عبور کنند. به این فرآیند انتقال بار می‌گویند. اگر این انتقال کُند باشد، واکنش‌های شیمیایی با مشکل مواجه می‌شوند و عوارض جانبی خطرناکی ایجاد می‌کنند.
تهدید ساختارهای سوزنی‌شکل
مهم‌ترین این عوارض، تشکیل دندریت‌های لیتیوم است. این ساختارهای سوزنی‌شکل که در اثر واکنش‌های ناقص ایجاد می‌شوند، می‌توانند:
- عملکرد باتری را مختل کنند؛
- باعث از کارافتادن ناگهانی آن شوند؛
- در بدترین حالت، منجر به آتش‌سوزی یا انفجار شوند.
راه‌حل از دل ساختار مولکولی
دایگن روان (Digen Ruan)، شونچیانگ چن (Shunqiang Chen) و همکارانشان در مقاله‌ای که در مجله معتبر نِیچِر انرجی/ Nature Energy منتشر شده، راه‌حلی تازه ارائه داده‌اند. آن‌ها با مهندسی مولکولی، ساختار حلال‌های الکترولیت را به‌گونه‌ای تغییر دادند که الکترون‌ها در یک کانال مسطح و منظم (PAEC) آرایش پیدا کنند.
این آرایش جدید، اتصال بین الکترون‌ها و یون‌های لیتیوم را تقویت می‌کند و سرعت واکنش‌های شیمیایی را به‌شدت افزایش می‌دهد. نتیجه انتقال بار سریع‌تر، بدون واکنش‌های جانبی مزاحم است.
نتیجه چشمگیر: ۱۵ دقیقه تا شارژ کامل
پژوهشگران این الکترولیت جدید را در باتری‌های نمونه (از نوع کیسه‌ای) آزمایش کردند. نتایج فراتر از انتظار بود:
- باتری‌ها در ۱۵ دقیقه به طور کامل شارژ شدند؛
- سرعت شارژ معادل ۴ برابر ظرفیت اسمی باتری بود؛
- چگالی توان شارژ به هزار و ۷۴۷ وات بر کیلوگرم رسید؛
- پایداری باتری در چرخه‌های مکرر شارژ حفظ شد.
این عملکرد در شرایط شارژ فوق سریع (UFC) بی‌سابقه است.
دریچه‌ای رو به آینده باتری‌ها
نویسندگان مقاله تأکید می‌کنند که این پژوهش، ارتباط بین ساختار الکترونی حلال و دینامیک انتقال بار را آشکار کرده است. این یافته می‌تواند راهبردی جدید برای طراحی الکترولیت‌ها در شرایط الکتروشیمیایی شدید ارائه دهد.
باتری‌های لیتیوم - فلزی هنوز در مراحل اولیه تولید هستند و به تجاری‌سازی کامل نرسیده‌اند؛ اما این دستاورد، گامی بلند در جهت تحقق باتری‌هایی با چگالی انرژی بالا، شارژ فوق‌سریع و ایمنی مطمئن است.
سخن پایانی
شاید روزی باتری گوشی شما در عرض یک ربع کاملاً شارژ شود و تا یک هفته دوام بیاورد؛ یا خودروی برقی‌تان در زمان صرف یک قهوه، انرژی کافی برای صدها کیلومتر مسیر را ذخیره کند. این پژوهش نشان می‌دهد که آن روز آن‌قدرها هم دور نیست؛ فقط کافی است به مولکول‌ها اجازه دهیم در مسیر درست حرکت کنند.
منبع : باتری لیتیوم
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان
ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟
نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی
رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد
۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند
تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است
هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند
فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند
معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان
تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد
دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد
اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه 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.