باتری های گرافینی چه ویژگی هایی دارد؟
تاریخ انتشار: ۴ اسفند ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۷۰۰۴۷۱۹
باتری‌های گرافینی از انعطاف پذیری بالایی برخوردار بوده و محدودیت شارژدهی که یکی از مشکلات اصلی گجت‌های امروزه است، از بین می‌برد.
به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، در حال حاضر، انرژی مورد نیاز دستگاه‌های هوشمند با استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی تأمین می‌شود. مشکل عمده این نوع باتری‌ها، محدودیت شارژدهی آنها است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
گرافین ترکیبی از اتم‌های کربن است که آرایش شش‌گانه یا لانه زنبوری دارد، ضخامت هر لایه گرافین برابر با یک اتم است. بنابراین هر ورقه گرافین دارای دو بعد است؛ این دو بعدی بودن باعث بروز ویژگی‌هایی مانند رسانایی الکتریکی و گرمایی، انعطاف پذیری، استحکام زیاد و وزن کم گرافین شده است. این ماده در زمینه رسانای بالای الکتریکی و گرمایی حتی از فلز مس نیز که رساناترین عنصر شناخته شده است، بهتر عمل می‌کند. می‌توان از گرافین به عنوان یک "ابرخازن" استفاده کرد؛ ابر خازن همانند باتری‌های قدیمی، انرژی را در خود ذخیره می‌کند، اما تفاوت آن با باتری‌های قدیمی در این است که سرعت شارژ شدن و تخلیه انرژی در این ابزارها فوق العاده زیاد است. از آن‌جایی که باتری‌های گرافینی رسانای الکتریکی بالاتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی دارد، سریع‌تر شارژ می‌شود و جریان بالاتری نیز در اختیار کاربران قرار می‌دهد. رسانای گرمایی بالاتر این نوع باتری‌ها نیز امکان فعالیت در دمای پایین‌تر را به آنها می‌دهد و وزن کمتر و نازک‌تر بودن این نوع باتری‌ها نیز به تولید گوشی‌هایی با ظرفیت بالاتر کمک می‌کند.
از جمله ویژگی‌های منفی باتری‌های لیتیوم یونی می‌توان به گرم شدن بیش از اندازه، شارژ شدن بیش از حد و سوراخ شدن آنها اشاره کرد که باعث از بین رفتن تعادل شیمیایی و در نتیجه آتش سوزی می‌شود. اما باتری‌های گرافینی پایدارتر، مستحکم‌تر و در عین حال انعطاف پذیرتر است. نکته قابل توجه این است که باتری‌های لیتیوم یونی به منظور بهبود کارآیی رسانای کاتودی می‌تواند از گرافین استفاده کند؛ به این نوع باتری‌ها، باتری‌های ترکیبی اکسید گرافین فلز گفته می‌شود. باتری‌های ترکیبی در مقایسه با باتری‌های لیتیوم یونی دارای وزن کمتر، سرعت شارژ بیشتر و ظرفیت ذخیره نیروی بیشتری است. علاوه بر این عمر این باتری‌ها نیز طولانی‌تر است و انتظار می‌رود اولین باتری‌های مورد استفاده کاربران، باتری‌های ترکیبی باشد.
کارشناسان تخمین زده‌اند که هزینه تولید گرافین بسیار زیاد است، به همین دلیل به دنبال راه مناسبی برای تولید انبوه لایه‌های فوق نازک گرافین برای استفاده در باتری‌ها و فناوری‌های دیگر هستند. شرکت سامسونگ در سال ۲۰۱۷ اعلام کرد که قصد دارد در تولید گوشی‌های هوشمند خود از باتری گرافینی استفاده کند، اما تا کنون خبر جالب توجهی در این زمینه منتشر نشده است. به نظر می‌رسد که به دلیل خاصیت انعطاف پذیری باتری گرافینی، سامسونگ در گوشی‌های منعطف خود از آنها استفاده می‌کند. شرکت تسلا نیز اخیراً خبری در مورد استفاده از فناوری باتری‌های گرافینی برای استفاده در خودروها منتشر کرده است.
زمانی که گوشی‌های هوشمند در آینده به این باتری‌ها مجهز شوند، از مزایایی مانند کوتاه‌تر شدن زمان شارژ شدن و دوام بیشتر باتری بهره‌مند خواهند شد. از نظر تئوری، باتری گرافینی در ۱۲ دقیقه، به طور ۱۰۰ در صد شارژ می‌شود. علاوه بر این، گوشی‌های هوشمند در آینده سبک‌تر و نازک‌تر نیز خواهند شد و به دلیل دفع بهتر حرارت که موجب خنک شدن دستگاه می‌شود، عمر گوشی‌ها نیز افزایش پیدا کرده و کارایی آنها حتی پس از گذشت زمان نیز کاهش پیدا نمی‌کند. بنابراین با تولید باتری‌های گرافینی در آینده می‌توان رویای استفاده از گوشی‌های همراه را به مدت چند روز و تنها با یک بار شارژ کردن به واقعیت تبدیل کرد.
کد خبر 411602منبع: ایمنا
کلیدواژه: تکنولوژی باتری گوشی موبایل باتری های لیتیوم یونی باتری های قدیمی شارژ شارژ سريع تازه های تکنولوژی گجت های جدید شهر شهروند کلانشهر مدیریت شهری کلانشهرهای جهان حقوق شهروندی نشاط اجتماعی فرهنگ شهروندی توسعه پایدار حکمرانی خوب اداره ارزان شهر شهرداری شهر خلاق باتری های لیتیوم یونی شارژ شدن گوشی ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.imna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایمنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۷۰۰۴۷۱۹ 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:
باتری این ریزسیاه‌چاله، انرژی هفت نسل شما را تامین می‌کند!
تینا مزدکی: رکوردشکنی همجوشی هسته‌ای با اعداد و ارقامی که تنها کمی با رکوردهای قبلی اختلاف دارند و یا پنل‌های خورشیدی که کارآمدتر می‌شوند و نصبشان راحت‌تر می‌شود روزبه‌روز به کسب دستاوردهای بزرگ‌تر کمک می‌کنند. اما حتی اگر ظرفیت ذخیره‌سازی و تولید باتری روند صعودی داشته باشد و قیمت‌ها به‌شدت کاهش یابد؛ چگونگی ذخیره این انرژی برحسب تقاضا در سراسر جهان، همچنان یک چالش بزرگ است.
دو فیزیکدان بر اساس نظریه نسبیت عام انیشتین، نظریه باتری میکروسیاهچاله را ارائه کرده‌اند. در این نظریه از سیاهچالهها به‌عنوان باتری‌های عظیم استفاده می‌شود. آنها با تفسیر دقیق معادلات سیاهچالههای کاملاً گرد که نمی‌چرخند، مدل‌های ایده آل سیاهچالههای میکروسکوپی که در فضایی تنگ پر از انرژی شکل می‌گیرند، را توصیف کردند. نحوه تعامل این سیاهچالههای کوچک، می‌تواند عملکرد کل سیستم را شبیه به یک راکتور هسته‌ای کند تا انرژی ذخیره‌شده در پیوند ذرات را برای تولید مقادیر عظیمی از انرژی پاک آزاد کند.
این سیاهچالهها باید باردار و کوچک باشند و هرکدام فقط یک جرم پلانک وزن داشته باشند، به‌طوری‌که وقتی باهم در سلول‌هایی مملو از سیاهچاله‌هایی با بار مشابه قرار می‌گیرند، دافعه الکترومغناطیسی آنها کشش گرانش را خنثی کند و نوعی ذخیره انرژی پایدار ایجاد کند که درعین‌حال خودش را نمی‌بلعد. در تئوری، می‌توان سیاهچالههای ریز با بار مخالف را یکی‌یکی کنار هم جمع کرد و منجر به ادغام آنها در یک سیاه‌چاله منفرد شد که خیلی سریع تبخیر می‌شود و به انرژی خالص تبدیل می‌شود. انرژی استخراج‌شده از درون سیاه‌چاله نمی‌آید، بلکه فقط از بیرون آن و جایی که گرانش تمرکز می‌کند سرچشمه می‌گیرد.
این تئوری آن‌قدرها هم دور از ذهن به نظر نمی‌رسد. درواقع تصور می‌شود که سیاهچالههای بسیار ریزی وجود دارند که هرگز کشف نشده‌اند و شاید به این دلیل است که بیشتر انرژی خود را پس از تشکیل در پلاسمای اولیه‌ای که پس از انفجار بزرگ کیهان را پرکرده است، ازدست‌داده‌اند.
اما نظریه میکروسیاه‌چاله‌ها، احتمالاً در حد نظریه باقی خواهد ماند. این نظریه بیشتر بر روی این هدف متمرکز است که بگوید آینده باتری به کجا ختم خواهد شد.
فیزیکدانان اسپن هاگ و جیانفرانکو اسپاویری که این نظریه را بیان کردند، بر این باورند که باتری‌های امروزی در مقایسه با پتانسیل نهایی خود بسیار ناکارآمد هستند و ما احتمالاً در همان ابتدای انقلاب باتری هستیم. در حال حاضر، کارآمدترین باتری‌های لیتیومی حاوی حدود ۹۵۴۰۰۰ ژول انرژی در هر کیلوگرم جرم هستند که تقریباً ۲۲ برابر انرژی حاصل از سوزاندن یک کیلوگرم روغن است.
هاگ و اسپاویری تخمین می‌زنند که یک باتری میکروسیاهچاله با وزن تنها یک کیلوگرم می‌تواند انرژی کافی برای یک خانواده برای نسل‌ها تأمین کند، چراکه انرژی آن تقریباً ۴۷۰ میلیون برابر انرژی کارآمدترین باتری لیتیومی ۲۰۰ کیلوگرمی که در حال حاضر وجود دارد، خواهد بود.
آنها می‌گویند درحالی‌که دستیابی به چنین سطحی از پیشرفت فناوری قطعاً قریب‌الوقوع نیست، غیرقابل‌تصور نیست که توسعه فناوری باتری بتواند مسیری شبیه به فناوری رایانه را دنبال کند. این دو فیزیکدان اولین تیمی نیستند که چنین ایده‌ای را برای جلوگیری از نابودی سیاره ما توسط سوخت‌های فسیلی پیشنهاد می‌کنند،
البته، اینکه آیا چنین سیاهچالههای کوچک و غیر چرخشی وجود داشته باشند یا حتی در یک محیط عملی ایجاد شوند، پروژه‌ای است که احتمالاً در آینده روی آن تحقیقات لازم انجام خواهد شد. البته این دو دانشمند می‌گویند اگر از ستاره‌های نوترونی به‌عنوان آهن‌ربا استفاده کنیم، بازهم به یک شتاب‌دهنده ذره‌ای به‌اندازه منظومه شمسی نیاز خواهیم داشت، شاید این راه‌حل کاملاً غیرواقعی به نظر برسد، اما هرگز نباید بگوییم نشدنی است!
منبع: sciencealert
227323
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1898154
محکومیت بدوی توماج صالحی به اعدام