به نقل از «تین نیوز»

باتری‌های لیتیوم‌یونی خودرو مقاوم در سرما و گرما

تاریخ انتشار: ۱۸ تیر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۴۴۷۴۵۴

تین نیوز

پژوهشگران نوعی باتری لیتیوم‌یونی طراحی‌ کرده‌اند که با استفاده از آن‌ها خودروها، چه در هوای سرد و چه در هوای گرم، عملکرد بهتری خواهند داشت.

به گزارش تین نیوز از پایگاه خبری تِک اکسپلور (Tech Xplore)، مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سَن دیه‌گو در ایالت متحده آمریکا، نوعی باتری‌ لیتیوم‌یونی را طراحی کرده‌اند که هم در دمای انجماد و هم در گرمای سوزان به‌ خوبی عمل می‌کند و انرژی زیادی را نگه می‌دارد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

محققان الکترولیتی را طراحی کردند که در طیف وسیعی از دما، قوی عمل می‌کند و با آند و کاتد انرژی بالا نیز سازگار است.

این باتری‌ها این امکان را برای وسایل نقلیه الکتریکی فراهم می‌کنند که در آب و هوای سرد با یک بار شارژ، مسافت بیشتری را طی کنند. با استفاده از این باتری‌ها، در آب و هوای گرم، خودروها نیاز کمتری به سیستم‌های خنک‌کننده برای جلوگیری از گرم‌شدن بیش از حد باتری‌هایشان دارند.

الکترولیت این باتری‌ها هم در برابر سرما و هم در برابر گرما مقاوم است. این الکترولیت از محلول مایع دی‌بوتیل‌اِتِر مخلوط با نمک لیتیوم ساخته شده است. ویژگی خاص دی‌بوتیل‌اتر این است که مولکول‌های آن پیوند ضعیفی با یون‌های لیتیوم دارند؛ به بیان دیگر، مولکول‌های الکترولیت می‌توانند هنگامی که باتری کار می‌کند به‌آسانی از یون‌های لیتیوم جدا شوند. این برهم‌کنش مولکولی ضعیف، باعث بهبود عملکرد باتری در دمای زیر صفر می‌شود. ضمن اینکه، دی‌بوتیل‌اتر می‌تواند به‌راحتی گرما را بگیرد زیرا در دماهای بالا مایع می‌ماند (نقطه جوش آن ۱۴۱ درجه سلسیوس یا ۲۸۶ درجه فارنهایت است).

ویژگی دیگر این الکترولیت، سازگاری آن با باتری لیتیوم‌سولفور است که نوعی باتری شارژشدنی است که آند آن از فلز لیتیوم و کاتد آن از سولفور ساخته شده است.

باتری‌های لیتیوم‌سولفور بخش مهمی از فناوری باتری‌های آینده هستند؛ زیرا چگالی انرژی بالاتری دارند و کمتر هزینه‌بر هستند. آن‌ها در مقایسه با باتری‌های لیتیوم‌یونی کنونی می‌توانند دو برابر انرژی بیشتر در هر کیلوگرم ذخیره کنند که این ممکن است بُرد خودروهای الکتریکی را بدون افزایش وزن باتری دوبرابر کند.

همچنین، سولفور در مقایسه با کبالت استفاده‌شده در کاتدهای باتری‌های لیتیوم‌یون قدیمی، فراوان‌تر و مشکل‌سازتر است اما در راه استفاده از باتری‌های لیتیوم‌سولفور نیز مشکلاتی وجود دارد؛ از جمله اینکه هم کاتد و هم آند فوق‌العاده واکنشی هستند.

کاتدهای سولفور به حدی واکنش‌پذیر هستند که در حین کار با باتری حل می‌شوند و این مشکل در دمای بالا بیشتر می‌شود.

آندهای فلزی لیتیوم نیز مستعد تشکیل ساختارهای سوزنی‌مانند (دِندریت) هستند که می‌توانند قسمت‌هایی از باتری را سوراخ کنند و باعث اتصال کوتاه آن شوند. در نتیجه، باتری‌های لیتیوم‌سولفور فقط تا ده‌ها چرخه ماندگاری دارند.

باتری ساخته‌شده توسط دانشمندان دانشگاه سن‌دیه‌گو از این مشکلات جلوگیری می‌کنند؛ حتی در دمای زیاد و کم. باتری‌هایی که آن‌ها ساخته‌اند طول عمر بیشتری در مقایسه با باتری‌های لیتیوم‌سولفور معمول داشتند. الکترولیت این باتری‌ها هم کاتد و هم آند آن‌ها را بهبود بخشیده است و باعث رسانایی بالاتر و پایداری سطحی بیشتری شده است.

آخرین اخبار حمل و نقل را در پربیننده ترین شبکه خبری این حوزه بخوانید

منبع: تین نیوز

کلیدواژه: تین وسایل نقلیه دانشگاه کالیفرنیا باتری لیتیوم یونی باتری های لیتیوم سولفور باتری ها لیتیوم یونی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.tinn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «تین نیوز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۴۴۷۴۵۴ 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:

تولید ابرخازن با ساندویچ کردن یک ژل بین دو لایه گرافن

به گزارش خبرگزاری مهر، تصور کنید اگر تلفن شما همیشه روشن باشد و داده‌ها را پردازش کند، باتری آن چه مدت دوام خواهد داشت؟ سه ساعت؟ یک ساعت؟ نسل بعدی ادوات الکترونیکی نیازمند این نوع پردازش‌ها بود یعنی به صورت دائمی لازم است که کار کنند که این به معنای نیاز به مصرف دائمی انرژی است. باتری‌های فعلی توان تامین چنین نیازی را ندارند.

ابرخازن‌ها می‌توانند مقادیر بیشتری انرژی را در همان فضای قبلی باتری‌ها ذخیره کنند. یکی از مشکلات ابرخازن‌ها فقدان قابلیت انعطاف‌پذیری آن‌ها است. به تازگی محققان دانشگاه دوک و موسسه فناوری ماساچوست، موفق به ساخت ورق‌های گرافنی شدند که علاوه بر استحکام بالا از انعطاف‌پذیری نیز برخوردار هستند. این گروه نتایج یافته‌های خود را در نشریه Scientific Reports منتشر کردند.

گرافن از لایه‌ای اتم‌های کربن به ضخامت یک اتم ضخامت ساخته شده است. برای ایجاد ابرخازن، این گروه لایه‌ای از ژل منعطف را بین دو ورق گرافن به صورت ساندویچی قرار دادند. با این کار ساختاری منعطف برای تولید ابرخازن ساخته شد.

چنین ابرخازنی اگر نیاز به خم شدن داشته باشد گرافن به راحتی می‌تواند تغییر حالت دهد. ساختار ساندویچی گرافنی را می‌توان تا هشت برابر حالت اولیه خود کشید بدون این که عملکرد آن دستخوش تغییر شود. نتایج نشان داد که تا هزار بار می‌توان این ساختار را کشید و دوباره صاف کرد بدون این که آسیبی ببیند.

این تیم اعلام کرد که این ساختار گرافنی قادر است حسگرها و باتری‌ها را نیز متحول کند. آزمایشگاه‌های دیگری نیز در حال حاضر روی گرافن کار می‌کنند. به عنوان مثال، در دانشگاه جورج واشنگتن، محققان گرافن را با نانولوله‌های کربنی مخلوط کرده تا جوهر ایجاد کنند. این جوهر عملکردی شبیه به همان ژل را در تحقیقات محققان دانشگاه دوک دارد.

طبیعت فوق‌العاده نازک گرافن باعث می‌شود که استفاده از آن برای لوازم الکترونیکی پوشیدنی مناسب باشد. فناوری پوشیدنی می‌تواند روزی مستقیم در لباس ما بافته شود یا در بدن ما تعبیه شود. برای چنین کاری، گرافن بسیار مفید و موثر است.

کد خبر 6080701 مهتاب چابوک