گام جدید یک محقق ایرانی در ساخت باتری‌های بهینه‌تر
تاریخ انتشار: ۱۷ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۰۳۴۹۶۳
به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ محمد اسدی با کشف و درک شیمی مربوط به باتری‌های لیتیوم- هوا می‌تواند باتری‌های بهینه‌تری را طراحی کند که ظرفیت و قدرت آنها بسیار بسیار بیشتر از فناوری کنونی باتری‌های لیتیوم-یونی است.
طراحی این باتری‌های لیتیوم-هوا به گونه‌ای است که می‌توانند به ازای هر کیلوگرم یک کیلووات ساعت انرژی انباشت کند که این میزان چهار برابر بزرگ‌تر از یک باتری لیتیوم-یون است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
اسدی در آزمایش‌های خود قصد داشت که باتری‌ای با الکترولیت جامد بسازد که نسبت به باتری‌های الکترولیت مایع مزایای ایمنی و انرژی بیشتری دارد و به دنبال گزینه‌ای بود که با فناوری‌های کاتد و آندی که در باتری‌های لیتیوم- هوا توسعه داده است، سازگار باشد. از این رو ترکیبی از پلیمر و سرامیک را انتخاب کرد که جزو الکترولیت‌های جامد رایج هستند. اما این دو ماده جنبه‌های منفی هم دارند، ولی اسدی با ترکیب آنها متوجه شد که می‌تواند از رسانایی یونی بالای سرامیک و پایداری بالا و اتصال سطحی بالای پلیمر استفاده کند.
ساخت باتری های دمای پایین مخصوص ماموریت‌های مریخنتیجه تحقیقات او این امکان را فراهم آورد تا واکنش برگشت‌پذیر حیاتی که باتری را به کار می‌اندازد -تشکیل و تجزیه دی‌اکسید لیتیوم- با سرعت بالایی در دمای اتاق رخ دهد.
اسدی در آزمایش‌های بسیاری که انجام داده و در مقاله‌اش در ساینس توضیح داده، علم شیمی چگونگی وقوع این واکنش را تشریح می‌کند. او می‌گوید: در آزمایش‌ها دریافتیم که الکترولیت حالت جامد حدود 75 درصد از کل چگالی انرژی را تشکیل می‌دهد و این امر به ما نشان می‌دهد که فضای زیادی برای بهبود وجود دارد، زیرا ما معتقدیم که می‌توانیم این ضخامت را بدون به خطر انداختن عملکرد به حداقل برسانیم و این به معنی چگالی انرژی بسیار بسیار بالاست.
این آزمایش‌ها با همکاری دانشگاه ایلینوی شیکاگو و آزمایشگاه ملی آرگون انجام شد. اسدی قصد دارد برای تجاری‌سازی این باتری با شرکای صنعتی کار کند تا بتواند طراحی و مهندسی باتری را به سمت بهینه‌سازی بیشتر پیش ببرد.
اسدی می‌گوید: این فناوری پیشرفت بزرگی است و دریچه بزرگی از امکان را برای عرضه این فناوری‌ها به بازار باز کرده است.
باتری لیتیوم- هوا چیست؟باتری لیتیوم-هوا گونه‌ای از باتری‌های نوع دوم است که در آن از فلز لیتیوم در آند و اکسیژن هوا در کاتد استفاده می‌شود. این باتری‌ها می‌توانند ولتاژ اسمی تا ۲٫۹۱ ولت ایجاد کنند. باتری لیتیوم-هوا (Li-air) یک سلول الکتروشیمیایی است که از اکسیداسیون لیتیوم در آند و کاهش اکسیژن در کاتد برای القای جریان جریان استفاده می کند. جفت شدن لیتیوم و اکسیژن محیط از نظر تئوری می‌تواند منجر به سلول‌های الکتروشیمیایی با بالاترین انرژی ممکن شود.
در عمل، باتری‌های لیتیوم-هوا با انرژی خاص 6/12 مگاژول در کیلوگرم در سطح سلول نشان داده شده است. این مقدار تقریبا پنج برابر بیشتر از باتری یون‌لیتیوم تجاری است و برای کار با یک وسیله نقلیه الکتریکی ۲ هزار کیلوگرمی برای 500 کیلومتر با یک بار شارژ با استفاده از 60 کیلوگرم باتری کافی است. با این حال، قدرت عملیاتی و چرخه عمر این باتری‌ها قبل از یافتن جایگاه بازار به پیشرفت‌های چشمگیری نیاز دارد.
منبع: ایسکانیوز
کلیدواژه: اخبار روز باتری های لیتیوم باتری لیتیوم لیتیوم هوا آزمایش ها باتری ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iscanews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسکانیوز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۰۳۴۹۶۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
سد و نیروگاه سریلانکا ساخت مهندسان ایرانی آماده بهره برداری شد
به گزارش خبرنگار مهر، محمد حیدری، مدیرعامل شرکت فراب در نشست خبری افتتاح پروژه سد و نیروگاه اومااویا اظهار داشت: در سال ۱۳۸۷ مقامات دولت ایران و سریلانکا تفاهم‌نامه‌ای برای کمک به حوزه برق و انرژی کشور سریلانکا امضا کردند و به‌موجب آن قرارداد احداث مگاپروژه سد نیروگاه اومااویا با پیمانکار ایرانی به امضا رسید.
وی افزود: کار این پروژه از سال ۲۰۱۶ در سریلانکا آغاز شد و هم‌اکنون این پروژه با گذر موفق از مراحل تست و پیش‌راه‌اندازی، آماده بهره‌برداری رسمی توسط مقامات دو کشور است.
حیدری خاطر نشان کرد: شرایط جغرافیای خاص کشور سریلانکا با ۱۰۳ رشته رودخانه و بارش‌های شدید موسمی می‌شود به همین دلیل این کشور مشکلاتی در زمینه مدیریت منابع آبی و تأمین برق دارد که در پروژه چندمنظوره اومااویا، هر دوی این موارد دیده شده به‌طوری که با ساخت دو سد جریانی، تونل، نیروگاه زیرزمینی، خط انتقال آب و خطوط انتقال برق، این مگاپروژه با سرمایه‌گذاری ۵۲۰ میلیون دلاری توسط دولت سریلانکا، اجرایی شده است.
وی ادامه داد: این پروژه مجموعاً در مساحتی با طول و عرض ۲۳ کیلومتر در ۴۰ کیلومتر، در منطقه‌ای کوهستانی با بارش‌های موسمی سنگین و بدون جاده‌های دسترسی اجرایی شده، با این شرایط، این پروژه پیچیدگی‌ها و مشخصات منحصربه‌فردی داشته، از جمله آنکه یک شفت قائم ۷۰۰ متری با قطر ۳ متر ایجاد شده تا نیروگاه برق در عمق ۷۵۰ متری زمین احداث شود و آب با فشار برای تولید برق به نیروگاه منتقل شود.
مدیرعامل شرکت فراب اضافه کرد: پروژه چندمنظوره اومااویا شامل دو سد جریانی، تونل، نیروگاه زیرزمینی، خط انتقال آب و خطوط انتقال برق با سرمایه‌گذاری ۵۲۰ میلیون دلاری توسط دولت سریلانکا و به دست متخصصان ایرانی اجرایی شده و هم‌اکنون آماده بهره‌برداری رسمی است.
حیدری اضافه کرد: در این پروژه مجموعاً ۱۲۰ مگاوات ظرفیت تولید برق دیده شده که در دو نیروگاه زیرزمینی ۶۰ مگاواتی است و آب برای ۵ هزار هکتار اراضی کم‌آب سریلانکا مدیریت و هدایت خواهد شد.
وی افزود: مهندسان ایرانی به‌گونه‌ای با استانداردهای دقیق کار را به اجرا رسانده‌اند که در مدت چندین ساله اجرای این پروژه، با وجود پیچیدگی‌های طرح و شرایط سخت محیطی، هیچ خسارت جانی و مالی نداشته‌ایم.
کد خبر 6079865
فوری/ انفجار در مناطق مرکزی ایران / اسرائیل به ایران، عراق و سوریه حمله کرد