به نقل از «ایسنا»

روشی برای ساخت باتری‌های ایمن‌تر و قوی‌تر خودروهای الکتریکی

تاریخ انتشار: ۱۷ اسفند ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۴۵۴۸۶۱۵

پژوهشگران آمریکایی، روش جدیدی برای ساخت باتری‌ خودروهای الکتریکی ارائه داده‌اند که آنها را قوی‌تر می‌کند و میزان خطر آنها را کاهش می‌دهد.

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، باتری‌های حالت جامد که در حال حاضر در دستگاه‌های الکترونیکی کوچک مانند ساعت‌های هوشمند استفاده می‌شوند، این پتانسیل را دارند که از باتری‌های لیتیوم-یونی، ایمن‌تر و قوی‌تر باشند و برای مواردی مانند خودروهای الکتریکی و ذخیره انرژی حاصل از پنل‌های خورشیدی برای استفاده بعدی به کار بروند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

با وجود این، پیش از این که باتری‌های حالت جامد به صورت گسترده به کار بروند، چندین چالش فنی باقی می‌ماند.

پژوهشی که به سرپرستی "آزمایشگاه‌های ملی ساندیا"(Sandia National Laboratories) در آمریکا انجام شده است، یکی از این چالش‌ها را برطرف می‌کند. در این پژوهش، یک فرضیه قدیمی مورد بررسی قرار گرفته است مبنی بر این که افزودن مقداری الکترولیت مایع برای بهبود عملکرد، ایمنی باتری‌های حالت جامد را از بین می‌برد. پژوهشگران دریافتند که در بسیاری از موارد، باتری‌های حالت جامد با کمی الکترولیت مایع، ایمن‌تر از باتری‌های لیتیوم-یونی هستند. همچنین، آنها دریافتند که اگر باتری با اتصال کوتاه، همه انرژی ذخیره شده خود را آزاد کند، می‌تواند مقدار خطرناک گرما را از بین ببرد.

"الکس بیتس"(Alex Bates)، سرپرست این پژوهش گفت: باتری‌های حالت جامد، پتانسیل ایمن‌تر بودن و داشتن چگالی بالاتری از انرژی را دارند. این بدان معناست که برای وسایل نقلیه الکتریکی، می‌توانیم فاصله بیشتری را بین شارژها داشته باشیم یا برای ذخیره انرژی در مقیاس شبکه، از باتری‌های کمتری استفاده کنیم. افزودن الکترولیت مایع ممکن است به پر کردن شکاف تجاری‌سازی، بدون به خطر انداختن ایمنی کمک کند.

توسعه باتری‌های بهتر با کمک علم شیمی

باتری‌های حالت جامد تا حدودی شبیه به باتری‌های لیتیوم-یونی هستند. در هر دو باتری، یون‌های لیتیوم از یک طرف به سمت دیگر حرکت می‌کنند؛ در حالی که الکترون‌ها در مداری جریان می‌یابند تا دستگاه را تغذیه کنند. یک تفاوت بزرگ این است که در سرتاسر باتری لیتیوم-یونی، ماده‌ای وجود دارد که به حرکت سریع یون‌های لیتیوم کمک می‌کند؛ آن ماده الکترولیت مایع است.

"لورین تورس کاسترو"(Loraine Torres-Castro)، از پژوهشگران این پروژه، الکترولیت مایع را با ناوگانی از خودروهایی که به جاده‌ها می‌روند، مقایسه می‌کند. الکترولیت مایع، یون‌های لیتیوم را مستقیما به جایی که باید بروند منتقل می‌کند. با وجود این، الکترولیت‌های مایع کنونی، قابل اشتعال هستند و می‌توانند به انفجار یا آتش‌سوزی باتری منجر شوند؛ به خصوص زمانی که باتری آسیب دیده باشد.

در یک باتری حالت جامد، الکترولیت مایع با یک ماده جامد موسوم به الکترولیت جامد جایگزین می‌شود که به حرکت سریع یون‌های لیتیوم نیز کمک می‌کند. بیتس گفت: یکی از چالش‌های فنی این است که اگرچه یون‌های لیتیوم می‌توانند به سرعت در الکترولیت جامد حرکت کنند اما حرکت آنها از الکترولیت جامد به الکترودها و بالعکس دشوار است. الکترولیت جامد را می‌توان با قطاری مقایسه کرد که یون‌های لیتیوم را به سرعت به ایستگاه منتقل می‌کند اما مسافران باید مسافت بیشتری را سفر کنند تا به خانه برسند.

یکی از راه‌هایی که دانشمندان به واسطه آن، این شتاب مستقیم، سرعت شارژ باتری و عملکرد آن را افزایش داده‌اند، اضافه کردن کمی الکترولیت مایع به قطب مثبت باتری است.
"یولیا پرگر"(Yuliya Preger)، از پژوهشگران این پروژه گفت: باتری‌های حالت جامد در جامعه پژوهشی، بحث‌های زیادی را در مورد ایمنی استفاده از الکترولیت مایع پدید آورده‌اند. برخی از دانشمندان می‌گویند که الکترولیت مایع هر مقدار باشد، ناامن است. ما به جای این که صرفا این حرف را بپذیریم، محاسباتی را انجام دادیم تا ببینیم که تأثیرات الکترولیت مایع چه می‌تواند باشد.

باتری‌های حالت جامد چقدر ایمن هستند؟

پژوهشگران برای این که بفهمند یک باتری حالت جامد با کمی الکترولیت مایع چقدر ایمن خواهد بود، کار خود را با محاسبه میزان گرما در یک باتری لیتیوم-یون آغاز کردند که مقادیر مختلفی از الکترولیت مایع را در بر دارد. همه باتری‌های آزمایش‌شده دارای مقادیری از انرژی ذخیره‌شده بودند. سپس پژوهشگران، اتفاقات منفی را که ممکن است برای باتری‌ها رخ دهد و گرمایی را که به دلیل هر نوع خرابی آزاد می‌شود، بررسی کردند.

"جان هیوسون" (John Hewson)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما کار خود را با تعیین مقدار انرژی شیمیایی در سه نوع باتری آغاز کردیم.

کاسترو گفت: نخستین اتفاق بدی که ممکن است رخ دهد، این است که باتری‌ها آتش بگیرند. ما دریافتیم که در این موارد، باتری حالت جامد با کمی الکترولیت مایع در آن، حدود یک پنجم گرمای یک باتری لیتیوم-یون قابل مقایسه را تولید می‌کند که به میزان الکترولیت مایع آن بستگی دارد. باتری حالت جامد بدون وجود الکترولیت مایع، در این شرایط هیچ گرمایی تولید نمی‌کند.

دومین اتفاق بدی که ممکن است برای باتری‌ها رخ دهد، این است که شارژ کردن و تخلیه شارژ به صورت مکرر باعث می‌شود که فلز لیتیوم، خوشه‌ای موسوم به دندریت ایجاد کند. پرگر گفت: دندریت می‌تواند سوراخی را ایجاد کند که دو طرف را جدا از یکدیگر نگه می‌دارد و به اتصال کوتاه منجر می‌شود. این یک مشکل شناخته‌شده در مورد همه باتری‌هایی است که در یک طرف دارای فلز لیتیوم هستند. هر سه باتری در این مورد، مقادیر مشابهی از گرما را تولید کردند که به مقدار فلز لیتیوم در باتری‌ها بستگی داشت.

سومین اتفاق بدی که ممکن است برای باتری‌های حالت جامد رخ دهد، شکستن الکترولیت جامد است. به گفته کاسترو، اگر باتری خرد یا سوراخ شود، به اکسیژن موجود در یک طرف باتری اجازه می‌دهد تا با فلز لیتیوم در طرف دیگر واکنش نشان دهد. در این موارد، باتری حالت جامد بدون الکترولیت مایع می‌تواند به دمایی نزدیک به باتری لیتیوم-یونی برسد که برای پژوهشگران شگفت‌آور بود.

از محاسبات ایمن تا بررسی‌های آزمایشگاهی

پرگر گفت: یکی از وعده‌های باتری‌های حالت جامد این است که آنها ایمن هستند زیرا الکترولیت جامد، محکم است و احتمال شکستن باتری‌ها کم می‌شود اما اگر باتری شکسته شود، افزایش دما می‌تواند به اندازه زمانی باشد که باتری‌های لیتیوم-یونی از کار می‌افتند. این پژوهش، اهمیت مهندسی دقیق را برجسته می‌کند.

بیتس گفت: ما متوجه شدیم که اگر باتری حالت جامد دارای فلز لیتیوم باشد، بدون توجه به این که الکترولیت مایع دارد یا خیر، پتانسیل خطرناک بودن را دارد. آنچه که ما در این پژوهش سعی کردیم به آن اشاره کنیم، این است که یک معاوضه مشخص بین عملکرد و ایمنی وجود دارد اما افزودن کمی مایع ممکن است عملکرد را تا اندازه زیادی افزایش دهد و تنها تأثیر کمی بر ایمنی داشته باشد.

کاسترو افزود: درک این معاوضه ممکن است به تسریع تجاری‌سازی کمک کند. داشتن وضوح و اطمینان از اینکه وجود مقدار کمی الکترولیت مایع، مشکلات ایمنی بزرگی ایجاد نمی‌کند، ممکن است به توسعه باتری‌های حالت جامد تجاری کمک کند.

این پژوهش، در مجله "Joule" به چاپ رسید.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: باتري خودروي الكتريكي باتری لیتیوم یونی انرژي گرما الکترولیت باتری های لیتیوم یونی باتری های حالت جامد باتری لیتیوم یون باتری حالت جامد الکترولیت جامد یون های لیتیوم فلز لیتیوم اگر باتری یک باتری باتری ها ایمن تر رخ دهد

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۴۵۴۸۶۱۵ 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:

از ۱۰ برند رژ لب تا مکمل تقویتی مو ؛ این محصولات را نخرید، تقلبی است 

به گزارش همشهری آنلاین، ایران رتبه هفتم جهان و رتبه دوم منطقه در مصرف محصولات آرایشی و بهداشتی را دارد و ارزش بازار این محصولات در کشور بین ۶۵ تا ۷۰ هزار میلیارد تومان است. اما دغدغه جدی متولیان نظام سلامت از این بازار پررونق، جولان محصولات قاچاق و تقلبی است که سلامت مصرف‌کنندگان را نشانه گرفته است.

نکته‌ای که دکتر محمود آل‌بویه، مدیرکل فراورده‌های آرایشی و بهداشتی سازمان غذا و دارو هم به آن تاکید کرده و گفته اقلام آرایشی و بهداشتی یکی از بخش‌های مهم مصرفی آحاد جامعه محسوب می‌شوند و از میانگین بالایی در میزان مصرف در کشور برخوردارند. اما چالش عمده ما در حوزه محصولات آرایشی و بهداشتی بحث قاچاق است.

پیش از این هم محمدعلی گرجی، رئیس کمیسیون انجمن صنایع شوینده، آرایشی و بهداشتی نسبت جولان محصولات قاچاق و تقلبی در بازار مصرف کشور هشدار داده بود و گفته بود: در حوزه آرایشی، بیشتر با محصولاتی نظیر رژ لب جامد و مایع، سایه چشم، پنکک، کرم پودر و محصولاتی از این قبیل مواجهیم و ۸۵درصد نیاز کشور در این زمینه در اختیار محصولات قاچاق و تقلبی است. قاچاق این محصولات برای واردکنندگان غیرمجاز به صرفه است و معمولا نیز از آنها استقبال می‌شود.

حالا دفتر نظارت بر اجرای استاندارد صنایع غیرفلزی از غیراستاندارد بودن ۱۰ برند رژلب در کشور خبر داده و اعلام کرده در فرآیند ارزیابی انطباق از ۲۰ نمونه رژلب موجود در بازار (۱۰ نمونه جامد – ۱۰ نمونه مایع) آزمون‌های فساد پذیری، وضعیت ظاهری، نقطه نرمی (مربوط به نمونه‌های جامد)، پایداری حرارتی، وجود ذرات خارجی، فلزات سنگین و آرسنیک صورت گرفت.

این محصولات تقلبی است

بر اساس اعلام این دفتر، در این ارزیابی، رژلب‌های مایع با برند flormar، ROOBYSIMA،LUXURY،DAMAS، BIO، ARCANCIL، NSTYLE، LIDO، KAPRA، JUXI و رژلب‌های جامد با برند GOLDENROSE، DOOB، JINO، MAJULAN، SIORE، BARISH، BKA، CALISTA، CONFEST، RUBISUN مورد ارزیابی قرار گرفتند و در نهایت ویژندهای جامد شامل RUBISUN، CONFEST، CALISTA، BKA، BARISH و ویژندهای مایع شامل ARCANCIL، BIO، DAMAS، LUXURY و ROOBYSIMA در آزمون مهم فسادپذیری که با سلامت مصرف‌کننده در ارتباط است، مغایر با استاندارد ملی مربوطه اعلام شدند.

نه تنها حوزه محصولات آرایشی - بهداشتی، که همین چند روز پیش هم سازمان غذا و دارو دستور جمع‌آوری یک مکمل تقویتی رشد مو را صادر کرد. براساس این ابلاغ تاکید شده بود که مکمل تقویتی رشد مو PHYTO از سطح بازار جمع‌آوری شود چون این مکمل هم مانند بسیاری از محصولات قاچاق از جمله آرایشی-بهداشتی از مجاری غیرقانونی وارد کشور شده و از طریق آنلاین شاپ‌ها و شبکه‌های مجازی به فروش می‌رسد.

بیشتر بخوانید

راهنمای تشخیص کالای اصل از تقلبی

اثرات جبران ناپذیر افراط در استفاده از رژ لب وجود مواد مخدر در فرآورده‌های پزشکی و بهداشتی کلاه پیج‌های اینستاگرامی و تلگرامی لوازم آرایشی خارجی سرتان نرود کالای تقلبی، برند ایران ندارد

محمدرضا بحیرایی، رئیس انجمن واردکنندگان فرآورده‌های بهداشتی و آرایشی ایران درباره چرایی رشد تقاضا و عرضه محصولات فیک و قاچاق در بازار می‌گوید: کالای فیک و قاچاق ساخت ایران نیست و نام ایرانی هم ندارد. در برخی موارد این محصولات در زیرپله‌ها با نام برندهای خارجی تولید و روانه بازار می‌شوند و تولید این محصولات با رشد نگران‌کننده‌ای همراه است که سلامت جامعه را تهدید می‌کند.

او درباره عوارض مصرف کالاهای غیراصل هم عنوان می‌کند: نمی‌توان به طور دقیق درباره عوارض مصرف پیش‌بینی کرد اما قطعاً نمی‌توانیم و نباید هم از عوارض جانبی محصولات غیراصل غافل باشیم چراکه این غفلت، سلامت جامعه را به خطر می‌اندازد. البته براساس گزارش‌هایی که سازمان مبارزه با کالای قاچاق در کشور جمع‌آوری و منتشر کرده، برخی افراد به دلیل استفاده از محصولات فیک و قاچاق مرتبط با چشم نابینا شدند که جای نگرانی دارد.

کد خبر 848306 منبع: همشهری آنلاین برچسب‌ها استاندارد قاچاق خبر مهم سازمان غذا و داروی ایران لوازم آرایشی