افزایش ظرفیت شارژپذیری باتری با فناوری نانو

گروه فناوری الف،   3970711049

محققان دانشگاه‌های تهران و یانسی کره جنوبی، نوعی آند نانوساختار آزمایشگاهی را توسعه دادند که به‌عنوان الکترود آند باتری‌های لیتیوم-یون، موجب افزایش ظرفیت شارژپذیری آن‌ها می شود.

افزایش ظرفیت شارژپذیری باتری با فناوری نانو

به گزارش مهر به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، جامعه مدرن امروزی به‌منظور به حداقل رساندن آلودگی‌های زیست‌محیطی، در فاز گذر از سوخت‌های پایه کربنی و جایگزینی آن‌ها با انرژی‌های پاک قرار دارد.

ازاین‌رو استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیری نظیر باد، خورشید و آب در دستور کار قرار گرفته است. اما انرژی استخراج‌شده از این منابع را باید به نحوی ذخیره کرد. بنابراین همگام با پیشرفت فناوری در عرصه تجهیزات تبدیل انرژی‌های طبیعی به انرژی الکتریکی، پیشرفت فناوری در حوزه تجهیزات ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی، اجتناب‌ناپذیر است. دراین‌بین، باتری‌های قابل شارژ تجهیزاتی هستند که قادرند این وظیفه را به‌خوبی انجام دهند.

صفا حقیقت شیشوان، مجری طرح، با اشاره به باتری‌های لیتیوم-یون و سدیم-یون به‌عنوان باتری‌های قابل شارژ در حال پیشرفت، هدف از انجام این پژوهش را تلاش برای افزایش ظرفیت این نوع باتری‌ها و توسعه آن‌ها برای کاربردهای متنوع از جمله خودروهای الکتریکی عنوان کرد.

وی ادامه داد: «آندهای نانوساختار بهینه‌شده در این طرح، ظرفیت و طول عمر باتری‌های لیتیوم-یون و سدیم-یون را افزایش می‌دهند. همچنین به دلیل استفاده از روشی آسان در تولید این آندها، هزینه تولید نهایی باتری کاهش می‌یابد.

وی خاطر نشان کرد: به دلیل پایین بودن ظرفیت تئوری گرافیت در باتری‌های لیتیم-یون تجاری کنونی و همچنین گستردگی استفاده از این نوع باتری‌ها مانند تلفن همراه و لپ‌تاپ، استفاده از گزینه‌های جدید به‌عنوان الکترود آند باتری‌های لیتیوم-یون ضروری به نظر می‌رسد.

این محقق عنوان کرد: ازاین‌رو، تحقیقات گسترده‌ای در کشورهای پیشرفته در این زمینه صورت گرفته است. عناصری مانند سیلیسیم، فسفر، قلع و ژرمانیم می‌توانند جایگزین‌های خوبی برای گرافیت باشند. فسفر سیاه به دلیل دارا بودن خواص جذابی مانند ظرفیت بالا، هدایت الکتریکی قابل‌قبول، قیمت مناسب و ساختار لایه‌ای شبیه گرافیت می‌تواند یکی از گزینه‌های جذاب برای این منظور بشمار ‌رود.

حقیقت شیشوان در خصوص نتایج حاصل از این پژوهش گفت: «فسفر به‌طور ذاتی دارای خاصیت آب‌گریزی است. در این پژوهش با به‌کارگیری یک استراتژی بسیار ساده، سطح بیرونی فسفر را تا حدودی دارای خاصیت آب‌دوستی کردیم.

به گفته وی، این خاصیت موجب شد پیوندهای شیمیایی محکمی بین فسفر، نانولوله‌های کربنی و چسب‌ها ایجاد شود و متعاقب آن تغییر حجم شدید فسفر حین چرخه‌های شارژ و تخلیه که به ۳۰۰ تا ۵۰۰ درصد می‌رسد، شدیداً محدود شود. این بهینه‌سازی موجب شد تا نیم سل لیتیوم-یون بیش از ۴۰۰ سیکل (پنج ماه) و نیم سل سدیم-یون بیش از ۲۰۰ سیکل در چگالی جریان ۵۰۰ میلی‌آمپر بر گرم با پایداری بالا و ظرفیت تخلیه بسیار عالی کار کند.

صفا حقیقت شیشوان و محبوبه نظریان سامانی- دانشجویان مقطع دکتری دانشگاه یانسی کره جنوبی و پروفسور سید فرشید کاشانی بزرگ (عضو هیات علمی) و دکتر مسعود نظریان سامانی (محقق) از دانشگاه تهران در انجام این تحقیقات همکاری داشته‌اند. نتایج این کار، در مجله‌ Journal of Materials Chemistry A با ضریب تاثیر ۹.۹۳۱ ( جلد ۶، شماره ۲۱، سال ۲۰۱۸، صفحات ۱۰۱۲۱ تا ۱۰۱۳۴) به چاپ رسیده است.

پربحث‌های هفته

  1. اصرار بر تحقیر ایران در ماجراي واکسن کرونا !

  2. اين فريبكاری برای مجلس يازدهم جواب نمی دهد!

  3. عروسی میلیاردی به سبک سیندرلا در لواسان!

  4. تاملی در نامه موسوی خوئينی‌ها

  5. مغالطه عجیب تاجگردون درباره «شیشه کثیف و دستمال تمیز» 

  6. توکلی: یقه سفیدها در حال نابود کردن کشور هستند/ مجلس، تصمیم‌گیری دشواری را درباره تاجگردون پیش روی خود دارد

  7. جهانگیری: رای ۲۴ میلیونی مردم در انتخابات تایید کارنامه اقتصادی دولت روحانی بود/ ۳.۵ میلیون شغل ایجاد کردیم

  8. ازدواج دختر سردار سلیمانی با فرزند مقام ارشد حزب‌الله لبنان

  9. اگر خوب نشم، می‌کشمت!

  10. جنگنده تهاجمی پیشرفته «قاهر۳۱۳» چه پیامی به آمریکا و روسیه داد؟

  11. حمله به حشد شعبی؛ زنگ خطر فتنه داخلی درعراق

  12. تهیه طرح تغییر الگوی سهمیه بندی بنزین در مجلس/ اختصاص سهمیه بنزین به خانواده به جای خودرو

  13. مرامنامهٔ انقلابیون ساده انگار ...

  14. جزئیات جدید بسته حمایت ازمستاجران/چرا سقف اجاره ۲۵ درصد تعیین شد؟

  15. پایان داستان غم انگیز زم

  16.  ردپای زنگنه در هپکو به نقل از نماینده تهران/ وزارت نفت: بیژن زنگنه از سال ۸۵ بازنشسته است  

  17. دوره آموزشی سربازی ۲ ماهه شد

  18. مجلس «مچ‌گیری» نکند،‌ دولت هم «وظیفه» ‌اش را انجام دهد

  19. سیروس گرجستانی درگذشت

  20. تخریب ویلای لوکس داماد شمخانی

  21. عیار ناکارآمدی دولت الکترونیک؛ بلاتکلیفی صدور ۱۰ میلیون کارت ملی

  22. معجزه ای که اتفاق نیفتاد!

  23. حکم یک دادگاه آمریکایی: محموله نفتکش‌های ایرانی که به ونزوئلا رفته بودند، مصادره شود

  24. کرونا هنوز تنوره می‌زند/ فکری هم به حال جامعه پزشکی کنید

  25. روحانی: زمان دعوای سه قوه نیست/ ماسک زدن از ۱۵ تیر الزامی می‌شود/ سال ۹۹ سخت‌ترین سال از لحاظ فشار اقتصادی است

ابر آروان

آخرین عناوین