سخت‌افزار

فناوری اطلاعات

October 30, 2024
12:08 چهارشنبه، 9ام آبانماه 1403
کد خبر: 176622

یک لایه محافظ جدید باعث افزایش طول عمر باتری‌ها می‌شود

منبع: ایسنا

پژوهشگران «دانشگاه فنی مونیخ» روش جدیدی را برای تقویت باتری ابداع کرده‌اند که می‌تواند طول عمر باتری‌های یون-روی آبی را تا چندین برابر افزایش دهد.

انتقال به انرژی‌های تجدیدپذیر نیازمند روش‌های کارآمد برای ذخیره مقادیر زیادی برق است.

به نقل از تک اکسپلور، پژوهشگران «دانشگاه فنی مونیخ»(TUM) روش جدیدی ابداع کرده‌اند که می‌تواند طول عمر باتری‌های روی-یون آبی را تا چندین برابر افزایش دهد. بنابراین به جای این که باتری‌ها فقط چند هزار چرخه دوام بیاورند، اکنون می‌توانند چند صد هزار چرخه شارژ و دشارژ را تحمل کنند.

کلید این نوآوری، یک لایه محافظ ویژه برای آند فلز روی در باتری‌ها است. این لایه می‌تواند مشکلات پیشین را از جمله رشد ساختارهای سوزن‌مانند فلز روی موسوم به «دندریت روی» و واکنش‌های جانبی ناخواسته عامل تشکیل هیدروژن و خوردگی برطرف کند.

این گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور «رونالد فیشر»(Roland Fischer) استاد دانشکده علوم طبیعی دانشگاه فنی مونیخ، از یک ماده منحصربه‌فرد برای رسیدن به این هدف استفاده کرده‌اند. این ماده یک پلیمر آلی متخلخل به نام «TpBD-2F» است. این ماده یک لایه پایدار، بسیار نازک و بسیار منظم را روی آند فلز روی تشکیل می‌دهد که به یون‌های فلز روی کمک می‌کند تا به طور موثر در نانوکانال‌ها جریان داشته باشند و در عین حال، آب را از آند دور نگه دارند.

«دا لی»(Da Lei) دانشجوی مقطع دکتری و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: باتری‌های روی-یون با این لایه محافظ جدید می‌توانند جایگزین باتری‌های لیتیوم-یون در کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ مانند ترکیب با نیروگاه‌های خورشیدی یا بادی شوند. این باتری‌ها عمر طولانی‌تری دارند و ایمن‌تر هستند. همچنین، فلز روی هم ارزان‌تر و هم در دسترس‌تر از لیتیوم است.

اگرچه لیتیوم اولین انتخاب برای وسایل نقلیه الکتریکی و دستگاه‌های قابل حمل است اما هزینه بالاتر و اثرات زیست‌محیطی آن باعث می‌شود که برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ، جذابیت کمتری داشته باشد.

فیشر گفت: این یک نتیجه پژوهشی دیدنی است. ما نشان دادیم که روش شیمیایی توسعه‌یافته توسط لی نه تنها کار می‌کند، بلکه قابلیت کنترل نیز دارد. ما به عنوان پژوهشگر بنیادین، در درجه اول به اصول علمی جدید علاقه‌مندیم و یکی از آنها را در این پژوهش کشف کرده‌ایم. ما نمونه اولیه را به شکل سلول دکمه‌ای توسعه داده‌ایم. من دلیلی نمی‌بینم که یافته‌های ما به برنامه‌های بزرگ‌تر منتقل نشود. اکنون، این بر عهده مهندسان است که ایده را بپذیرند و فرآیندهای تولید مناسب را توسعه دهند.

این پژوهش در مجله «Advanced Energy Materials» به چاپ رسید.

  • مشترک شوید!

    برای عضویت در خبرنامه روزانه ایستنا؛ نشانی پست الکترونیکی خود را در فرم زیر وارد نمایید. پس از آن به صورت خودکار ایمیلی به نشانی شما ارسال میشود، برای تکمیل عضویت خود و تایید صحت نشانی پست الکترونیک وارد شده، می بایست بر روی لینکی که در این ایمیل برایتان ارسال شده کلیک نمایید. پس از آن پیامی مبنی بر تکمیل عضویت شما در خبرنامه روزانه ایستنا نمایش داده میشود.

    با عضویت در خبرنامه پیامکی آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات (ایستنا) به طور روزانه آخرین اخبار، گزارشها و تحلیل های حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات را در هر لحظه و هر کجا از طریق پیام کوتاه دریافت خواهید کرد. برای عضویت در این خبرنامه، مشترکین سیمکارت های همراه اول لازم است عبارت 150 را به شماره 201464 و مشترکین سیمکارت های ایرانسل عبارت ozv ictn را به شماره ۸۲۸۲ ارسال کنند. دریافت موفق هر بسته خبری که محتوی پیامکی با حجم ۵پیامک بوده و ۴ تا ۶ عنوان خبری را شامل میشود، ۳۵۰ ریال برای مشترک هزینه در بردارد که در صورتحساب ارسالی از سوی اپراتور مربوطه محاسبه و از اعتبار موجود در حساب مشترکین سیمکارت های دائمی کسر میشود. بخشی از این درآمد این سرویس از سوی اپراتور میزبان شما به ایستنا پرداخت میشود. مشترکین در هر لحظه براساس دستورالعمل اعلامی در پایان هر بسته خبری قادر خواهند بود اشتراک خود را در این سرویس لغو کنند. هزینه دریافت هر بسته خبری برای مشترکین صرفا ۳۵۰ ریال خواهد بود و این هزینه برای مشترکین در حال استفاده از خدمات رومینگ بین الملل اپراتورهای همراه اول و ایرانسل هم هزینه اضافه ای در بر نخواهد داشت.