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
تغییر در فرایند پذیرش دانشجومعلمان/ ایجاد سهمیه بومی برای برخی رشتهها
بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وامهای دانشجویی
آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد
دفترچه سوالات کنکور ارشد ۱۴۰۵ منتشر شد/ اعلام کلید تا ۳۱ تیر
فروشگاههای اپ طرف ثالث بالاخره وارد اندروید میشوند
ترامپ دسترسی به پستهایش در شبکه اجتماعی تروث را میفروشد
آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در رشتههای شناور برگزار شد
کنکور سراسری ۱۴۰۵ در موعد مقرر برگزار میشود/تامین امنیت آزمون
بزرگداشت رهبر شهید و دکتر مصباحالهدی باقریکنی در دانشگاه امام صادق
گوگل باید دسترسی به سرویسهایش را برای رقبا فراهم کند
نوبت آخر آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ برگزار شد
رگولاتور انگلیس درباره تیک تاک تحقیق می کند
برگزاری کنکور ارشد ۱۴۰۵ برای توانخواهان و زندانیان
آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ در سلامت و آرامش برگزار شد
نوشتهای که بالای سر یک کودک سرطانی در بیمارستان بقایی اهواز نصب شده
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) به پیشبینی حذف شرور جهان پرداخت
حال خواننده معروف موسیقی بختیاری خوب نیست
سیاست بچهگانه ترامپ سوژه کارتون هنرمند برزیلی شد
ایران قبرستان متجاوزین+عکس
کارگردان سریال پایتخت درباره رهبر شهید مستند میسازد
کامران نجف زاده به جنوب سفر کرد
وزیر آموزش و پرورش: کیفیتبخشی و عدالت آموزشی دو راهبرد اصلی دولت است
غرق شدن ترامپ، سوژه جدیدترین دیوارنگاره تهران
آغاز دورههای راهبردهای تربیت و یادگیری مربیان پیشدبستانی در مراکز کانون پرورش فکری
نقش سازنده نخبگان در حل مسائل کشور
پویش «حفظ جزء ۳۰ قرآن» ویژه کودکان و نوجوانان برگزار میشود
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
واکنش معاون نهاد رهبری به اخراج یک کارمند دانشگاهی به دلیل پیگیری پوشش
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
آخرین تصویر منتشر شده از لیندسی گراهام قبل از مرگش در اوکراین+عکس
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پیام تسلیت وزیر علوم در پی شهادت دانشجوی دانشگاه هرمزگان
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
گذراندن ۷ واحد درسی از میان دروس ارائه شده معارف اسلامی برای این دانشجویان الزامی شد
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
ستونهای غلیظ دود در مرزهای مشترک عراق و کویت+عکس
دود از پایگاه آمریکایی بلند شده از خاک عراق قابل مشاهده است +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
لیندسی گراهام که امروز به درک واصل شد که بود؟ +عکس
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
ایلان ماسک مالک اوپن ای آی را به سرقت تجاری محکوم کرد
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
ایران قبرستان متجاوزین+عکس
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
حال خواننده معروف موسیقی بختیاری خوب نیست
واکنش معاون نهاد رهبری به اخراج یک کارمند دانشگاهی به دلیل پیگیری پوشش
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
وزیر آموزش و پرورش: کیفیتبخشی و عدالت آموزشی دو راهبرد اصلی دولت است
کامران نجف زاده به جنوب سفر کرد
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.