۰۹:۱۶ - ۲۹ اردیبهشت ۱۳۹۸ کد خبر: ۹۸۰۲۰۸۵۳۳
اختراعات و پژوهش های علمی

ژاپنی‌ها باتری‌هایی با قابلیت خود ترمیمی ساختند

ساخت باتری با عمر بسیار بالا,اخبار علمی,خبرهای علمی,اختراعات و پژوهش

دانشمندان ژاپنی اخیراً موفق به توسعه باتری‌هایی با طول عمر بالا و قابلیت خودترمیمی شدند.

به گزارش ایسنا، طول عمر و ظرفیت ذخیره سازی دو اصل مهم در باتری‌ها هستند. امروزه در دنیا از باتری‌ها در موارد گوناگونی استفاده می‌شود بنابراین رقابت جدی میان دانشمندان برای توسعه باتری‌هایی با قابلیت بالا وجود دارد.

 

مهندسان "دانشگاه توکیو"(University of Tokyo) ژاپن در مطالعه‌ای دریافته‌اند اگر باتری‌ها با ماده‌ای موسوم به "اکسید ردکس اکسید اکسیژن "(Na۲RuO۳) ساخته شوند، قابلیت‌های آنها بسیار افزایش می‌یابد.

 

کاهش ظرفیت ذخیره سازی

امروزه ما "باتری‌های لیتیوم یون"(batteries lithium-ion) و "باتری‌های سدیم"(sodium batteries) داریم. اگرچه هر دو نوع باتری قدرتمند هستند، چرخه‌های تکراری شارژ کردن و استفاده از آنها می‌توانند به طور قابل توجهی با طول عمر آنها مرتبط باشد و ظرفیت ذخیره سازی آنها را در طول زمان کاهش دهد.

 

اما مهندسان دانشگاه توکیو برای این مشکل، چاره اندیشیده و موفق به توسعه باتری‌هایی با قابلیت خود ترمیمی شده اند. پروفسور "آتسو یامادا"(Atsuo Yamada) و تیم او موفق به طراحی و توسعه باتری‌های خاصی شده‌اند که نه تنها طول عمر آنها زیاد است بلکه دارای ظرفیت بالایی نیز هستند.

 

باتری‌ها معمولاً از لایه‌های مواد فلزی تشکیل شده‌اند. با شارژ و تخلیه شارژ باتری، این لایه‌ها شروع به تخریب می‌کنند و شکاف‌هایی به نام "نقص پشته سازی"(stacking faults) ایجاد می‌کنند.

 

این نقص، توانایی باتری برای ذخیره سازی و نگه داشتن شارژ را کاهش می‌دهد. علت این اتفاق به این دلیل است که مواد توسط یک نیروی ضعیف به نام "نیروی واندروالسی"(Van der Waals force) نگه داشته می‌شوند.

 

نیروهای بین مولکولی بین مولکول‌های قطبی با نیروهای بین مولکولی بین مولکول‌های غیرقطبی باهم تفاوت دارند. معمولاً نیروهای بین مولکولی به نام نیروهای واندروالسی معروفند. وجود این نیروها در بین مولکول‌ها باعث می‌شود که یک ترکیب جامد مولکولی شکل معینی داشته باشد و با غلبه بر این نیروها بتوان آن را به حالت مایع درآورد. اتم‌ها در مولکول‌ها توسط پیوندهای کووالانسی کنار هم نگه داشته شده‌اند.

 

این نیرو به راحتی توسط فشار بر روی باتری‌ها در هنگام شارژ و استفاده از آن متوقف می‌شود. با این حال، یامادا و همکارانش مواد جدیدی را توسعه داده‌اند که می‌توانند در برابر این فشار، مقاومت کند.

 

نیروی واندروالسی

آنها طی این مطالعه دریافتند اگر باتری با یک ماده موسوم به "اکسید ردکس اکسید اکسیژن "(Na۲RuO۳) ساخته شود، نه تنها تخریب چرخه شارژ و تخلیه شارژ کاهش می‌یابد، بلکه لایه‌ها نیز خود را تعمیر می‌کنند. این به این دلیل است که "اکسید ردکس اکسید اکسیژن" با نیرویی به نام "جاذبه کولومیک"(coulombic attraction) که به مراتب قوی‌تر از نیروی واندروالسی است، کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

 

یامادا در انتها افزود: توسط این روش نه تنها طول عمر باتری‌ها افزایش می‌یابد بلکه دیگر تخریب نمی‌شوند چرا که توسط این ماده قابلیت خود ترمیمی خواهند داشت. افزایش تراکم انرژی باتری اهمیت زیادی برای تحقق حمل و نقل الکتریکی دارد.

 

 

  • 12
  • 4
۵۰%
sarpoosh
با این خبر موافقمبا این خبر مخالفم
3.8 stars from 16 votes
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
وب گردی
آندره آ استراماچونی,بیوگرافی آندره آ استراماچونی,استراماچونی بیوگرافی آندره آ استراماچونی، سرمربی جدید استقلال (+عکس همسر)

نام کامل: آندره آ استراماچونی

تاریخ تولد: ۱۸ ژوئن ۱۹۷۶

محل تولد: رم، ایتالیا

حرفه: مربیگری فوتبال

باشگاه فعلی: استقلال تهران

 

ادامه
مارک ویلموتس,بیوگرافی مارک ویلموتس,ویلموتس بیوگرافی مارک ویلموتس (+سوابق فوتبالی)

گزیده‌ای از بیوگرافی مارک ویلموتس

نام کامل: مارک روبر ویلموتس

تاریخ تولد: ۲۲ فوریهٔ ۱۹۶۹ ‏(۵۰ سال)

محل تولد: ژودوآنی، بلژیک

قد: ۱ متر و ۸۳ سانتی متر

 

ادامه
فرهاد مجیدی,بیوگرافی فرهاد مجیدی،اخبار فرهاد مجیدی بیوگرافی فرهاد مجیدی + مصاحبه جدید فرهاد مجیدی (عکس همسر و فرزندانش)

نان کامل: فرهاد مجیدی قادیکلایی

تاریخ تولد: ۱۳ خرداد ۱۳۵۵ (۳ ژوِئن ۱۹۷۷)

محل تولد: تهران

پیشه: فوتبالیست

پست: مهاجم 

باشگاه :استقلال

ادامه
ترلان پروانه,بیوگرافی ترلان پروانه,عکس های ترلان پروانه بیوگرافی ترلان پروانه و حواشی جنجالی ازدواجش + جدیدترین عکس‌های ترلان پروانه

نام کامل: ترلان پروانه

تاریخ تولد: ۱۸ تیر ۱۳۷۷

محل تولد: شیراز

حرفه: بازیگری

زمینه فعالیت: سینما، تلویزیون و تئاتر

تحصیلات:  لیسانس رشته گرافیک

ادامه
مهرداد صدیقیان,بیوگرافی مهرداد صدیقیان,عکس های مهرداد صدیقیان بیوگرافی مهرداد صدیقیان + عکس‌های جدید و جذاب مهرداد صدیقیان

نام کامل: مهرداد صدیقیان

تاریخ تولد:۳۰ بهمن ماه ۱۳۶۷

محل تولد: شهر تهران

تحصیلات: دیپلم ریاضی

پیشه: بازیگری

زمینه فعالیت: سینما، تئاتر و تلویزیون

ادامه
نوید محمدزاده,بیوگرافی نوید محمدزاده,عکس های نوید محمدزاده بیوگرافی نوید محمدزاده + جدیدترین عکس‌ها و مصاحبه جذاب او

نام کامل:نوید محمدزاده

تاریخ تولد: ۱۷ فروردین ۱۳۶۵

محل تولد: ایلام

پیشه: بازیگری

زمینه فعالیت: سینما و تئاتر

مدت فعالیت: ۱۳۸۷ تاکنون

ادامه
شیلا خداداد,بیوگرافی شیلا خداداد,عکس های شیلا خداداد بیوگرافی شیلا خداداد + جدیترین عکسهای خانواده ۴ نفره‌اش

نام کامل: شیلا خداداد

تاریخ تولد: ۱۴ آبان ۱۳۵۹

محل تولد: تهران

مدرک تحصیلی: لیسانس شیمی محض

پیشه: بازیگری

زمینه فعالیت: سینما و تلویزیون

ادامه
نیما شعبان نژاد,بیوگرافی نیما شعبان نژاد,عکس های نیما شعبان نژاد بیوگرافی نیما شعبان نژاد (بازیگر و کمدین) + جدیدترین تصاویر

نام کامل: نیما شعبان نژاد

زمینه فعالیت: تئاتر و تلویزیون

تاریخ تولد: ۲۱ اردیبهشت ۱۳۶۶ 

محل تولد: شهر کلن در آلمان

محل زندگی: تهران

تحصیلات: فارغ التحصیل رشته کارگردانی

ادامه
سوگل طهماسبی,بیوگرافی سوگل طهماسبی,عکسهای سوگل طهماسبی بیوگرافی سوگل طهماسبی + مصاحبه و علت ازدواج نکردنش

نام کامل: سوگل طهماسبی

تاریخ تولد: ۲۵ بهمن ۱۳۶۴ 

محل تولد: اهواز

پیشه :بازیگر

زمینه فعالیت: تئاتر، سینما و تلویزیون

سال‌های فعالیت: ۱۳۸۱ تا کنون

ادامه
ویژه سرپوش
شاید از دست داده باشید