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
دست نوشته دانشجو‌یان در بیعت با رهبر انقلاب
امکان تحصیل دانش آموزان ایرانی خارج از کشور فراهم است
اعلام لبیک شورای عالی انقلاب فرهنگی به رهنمودهای رهبر معظم انقلاب
ثبت نام بیش از ۳۰ هزار نفر در آزمون دکتری نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۶
اطلاعات تازه درباره سهمیه‌ها و تسهیلات آزمون دکتری نیمه متمرکز سال ۱۴۰۶
علیرضا استادی: جسارت بازی درنقش تاریخی را پیدا کردم
دست رد ۳ جشنواره بر فیلم جدید پل شریدر؛ «مبانی فلسفه» پسندیده نشد
رونمایی از «هزاردستان» نخستین انیمیشن «دست‌ساز» جهان
نمایشگاه «رد خط» به نیاوران رسید
بسیج دانش‌آموزی در بیش از نیمی از مدارس کشور حضور دارد
نقش سوره‌های کوتاه در آشنایی کودکان با قرآن
افزایش سرانه های آموزشی در استان تهران/ ساخت مدرسه به تنهایی کافی نیست
کودکان البرزی مأموریت نیمه‌تمام شهید ماکان نصیری را ادامه می‌دهند
تصادف تریلی با سرویس مدرسه در اردکان؛ یک دانش‌آموز جان باخت
کاظمی: نظام سنجش آموزش‌وپرورش نیازمند تحول اساسی است
اسامی برگزیدگان مرحله نهایی سی‌ویکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
هشدار افتا درباره قطع دسترسی به دامنه‌های خارجی؛ لزوم مهاجرت به ir
چت جی پی تی بیمار مبتلا به صرع را به سرپیچی از دستور پزشکان تشویق کرد
متا برای معتاد کردن نوجوانان به دادگاه می رود
یک انفجار کیهانی ۲۷ روزه در فضا کشف شد
اپل دو دستگاه جدید معرفی کرد +قیمت
جاسوسی شرکت اسرائیلی از کاربران استارلینک فاش شد
خدا از رگ گردن به ما نزدیک‌تر است؛ پس چرا باید عبادت کنیم؟
آیت الله رشاد: بیانیه رهبر معظم انقلاب، محرک تاریخی پیشرفت علمی کشور است
آیا دینداری مانع پیشرفت می‌شود؟
حجت‌الاسلام قمی: جنگ واقعی بر سر «تحریف واقعیت» در ذهن مردم است
نیاز انقلاب به شخصیت‌هایی چون آیت الله مهدوی‌کنی بیشتر احساس می‌شود
نتایج انتخاب رشته آزمون کارشناسی رشته‌های علوم پزشکی آزاد اعلام شد
نتایج نهایی پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
کارت آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی منتشر شد
ثبت ۱ میلیارد تراکنش در جنگ ۴۰ روزه
واکنش به آسیب کابل‌های اینترنت در تنگه هرمز
تبدیل جیوه به طلا محقق شد
برای نخستین بار: ترمیم دی‌ان‌ای در بدن امید تازه برای درمان یک بیماری ژنتیکی نادر
آغاز ثبت‌نام آزمون دکتری از ۳ آبان: برگزاری آزمون در بهمن ماه
تمدید مهلت ثبت‌نام در سومین جشنواره ملی نشان نیکوکاری
برگزاری یادنامه شهید علی لاریجانی به همراه رونمایی کتابی از او
پناهیان: توجه به ادبیات روایی در مسیر تحول فرهنگی ضروری است
بازیگر «هک‌ها» از فلسطین دفاع کرد؛ پرداخت مالیات برای تامین نسل‌کشی
سینمای کوتاه در محاصره کلیشه‌هاست؛ از فقر ایده تا چالش میزبانی!
طرح یک سریال عاشقانه برای شبکه نمایش خانگی؛ تکرار «پوست شیر» طبیعی است
کمال تبریزی: فیلمسازان جوان از تقلید فاصله بگیرند
جزئیات کنسرت تازه مجید انتظامی اعلام شد؛ شنیدن ملودی‌های خاطره‌انگیز
وقتی «قطع رابطه» سفارشی می‌شود؛ چرا تولید اثر هنری با ریسک همراه است؟
مرثیه‌ای که هنوز با صدای دلتنگی حضرت زینب(س) شنیده می‌شود
انقلابی‌تر بودن با فحش رکیک‌تر ثابت نمی‌شود؛ هنر ماندگار حضرت زهرا(س)
روایت «حماسه فاطمی» و دفاع حضرت زهرا(س) از امامت
اسامی معرفی شدگان چندبرابر ظرفیت آزمون دانشجومعلم سال ۱۴۰۵ اعلام شد
سخنگوی وزارت آموزش و پرورش: وجود ۴۰۰ مدرسه در کشور با یک دانش‌آموز
چرا خانواده‌های پرجمعیت بابت انتخابشان تحقیر می‌شوند؟
خطرناک‌ترین شکل انحراف دینی از دیدگاه حضرت علی(ع)
رویا نونهالی با یک سریال جدید به تلویزیون برمی‌گردد
شاهرخ فروتنیان مهمان یازدهمین قسمت برنامه «هم‌کلام» است.
فصل دوم «بهار شیراز» به آنتن می‌رسد؛ سریالی درباره دغدغه مردم معمولی
پشتیبانی سینمایی‌ها از نویسنده حامی فلسطین؛ بریتانیا تغییر مسیر دهد
آغاز ثبت‌نام بدون آزمون استعدادهای درخشان کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد
امکان قفل کردن محتوا در «چت‌جی‌پی‌تی» فراهم شد
هوش مصنوعی متا اطلاعات کاربران را فاش کرد
انتخاب رشته ۱۲۴ هزار نفر در پذیرش صرفاً بر اساس سوابق تحصیلی سال ۱۴۰۵
حجت الاسلام علوی تهرانی: تکریم حضرت زهرا (س) راه رسیدن به توحید است
«تقاطع خیابان روزولت»؛ روایت تاریخ شفاهی رایزن اقتصادی آمریکا در ایران
ساعت ۲۴ امشب آخرین فرصت ثبت‌نام در پذیرش رشته‌های بدون کنکور سال ۱۴۰۵
دانشگاه‌های ایران به روی دختران جمهوری آذربایجان باز است
آغاز ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان کارشناسی ارشد دانشگاه تهران از فردا
هشدار مشاور وزیر علوم درباره سایه جنگ و شکاف اجتماعی
کتیبه‌پوشی زیبای حرم علوی در عزای شهادت حضرت زهرا(س)
تأسیس ۸ مؤسسه جدید فرهنگی قرآن و عترت
چه برنامه‌های تربیتی آموزشی روی کودکان و نوجوانان اثرگذار است؟
آیا جوان امروز کمتر تلاش می‌کند؟
هوش مصنوعی مایکروسافت در تشخیص بیماری دو برابر پزشک دقت دارد
وب سایت‌های دولتی پس از کشف شکاف امنیتی در خاموشی فرو رفتند
کشف نوع جدیدی از افسردگی که زنان را بیشتر گرفتار می‌کند
ادامه اختلال در چت جی‌پی‌تی در میان کاربران ایرانی
روباتی که روی دست چاقو کشید
شیخ طوسی هزار سال پیش درباره اعجاز و تحریف قرآن چه می‌گفت؟
کاظمی: ۱۱ هزار کلاس درس سال گذشته هوشمند سازی شد
خانواده در محاصره اندیشه‌های غربی؛ فقه اسلامی چه پاسخی دارد؟
مستند برنده اسکار در جشنواره مقاومت حضور دارد؛ اکران فیلم در میادین
«گربه سگ؛ نتانیاهو و ترامپ» طرح جدید شجاعی طباطبایی شد
روایتی از ۴ زن در اسارت؛ «سلول» تقابل امید و ناامیدی است
اسامی معرفی شدگان چندبرابر ظرفیت آزمون دانشجومعلم سال ۱۴۰۵ اعلام شد
انتخاب رشته ۱۲۴ هزار نفر در پذیرش صرفاً بر اساس سوابق تحصیلی سال ۱۴۰۵
نتایج نهایی پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
آغاز ثبت‌نام بدون آزمون استعدادهای درخشان کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد
آغاز ثبت‌نام آزمون دکتری از ۳ آبان: برگزاری آزمون در بهمن ماه
کارت آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی منتشر شد
تبدیل جیوه به طلا محقق شد
امکان قفل کردن محتوا در «چت‌جی‌پی‌تی» فراهم شد
برای نخستین بار: ترمیم دی‌ان‌ای در بدن امید تازه برای درمان یک بیماری ژنتیکی نادر
هوش مصنوعی متا اطلاعات کاربران را فاش کرد
سینمای کوتاه در محاصره کلیشه‌هاست؛ از فقر ایده تا چالش میزبانی!
فصل دوم «بهار شیراز» به آنتن می‌رسد؛ سریالی درباره دغدغه مردم معمولی
رویا نونهالی با یک سریال جدید به تلویزیون برمی‌گردد
طرح یک سریال عاشقانه برای شبکه نمایش خانگی؛ تکرار «پوست شیر» طبیعی است
انقلابی‌تر بودن با فحش رکیک‌تر ثابت نمی‌شود؛ هنر ماندگار حضرت زهرا(س)
ادامه اختلال در چت جی‌پی‌تی در میان کاربران ایرانی
چرا خانواده‌های پرجمعیت بابت انتخابشان تحقیر می‌شوند؟
خطرناک‌ترین شکل انحراف دینی از دیدگاه حضرت علی(ع)
واکنش به آسیب کابل‌های اینترنت در تنگه هرمز
سخنگوی وزارت آموزش و پرورش: وجود ۴۰۰ مدرسه در کشور با یک دانش‌آموز
جزئیات کنسرت تازه مجید انتظامی اعلام شد؛ شنیدن ملودی‌های خاطره‌انگیز
پناهیان: توجه به ادبیات روایی در مسیر تحول فرهنگی ضروری است
پشتیبانی سینمایی‌ها از نویسنده حامی فلسطین؛ بریتانیا تغییر مسیر دهد
بازیگر «هک‌ها» از فلسطین دفاع کرد؛ پرداخت مالیات برای تامین نسل‌کشی
برگزاری یادنامه شهید علی لاریجانی به همراه رونمایی کتابی از او
شاهرخ فروتنیان مهمان یازدهمین قسمت برنامه «هم‌کلام» است.
کشف نوع جدیدی از افسردگی که زنان را بیشتر گرفتار می‌کند
نتایج انتخاب رشته آزمون کارشناسی رشته‌های علوم پزشکی آزاد اعلام شد
ثبت ۱ میلیارد تراکنش در جنگ ۴۰ روزه
کمال تبریزی: فیلمسازان جوان از تقلید فاصله بگیرند
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.