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
هرویه میلیچ,هروویه میلیچ,بیوگرافی هرویه میلیچ بیوگرافی هروویه میلیچ، مدافع جدید استقلال

نام اصلی:   هروویه میلیچ

زادروز:   ۱۰ مهٔ ۱۹۸۹ ‏

زادگاه:  اوسییک، کرواسی

قد:  ۱٫۸۳ متر (۶ فوت ۰ اینچ)

 وزن:  ۷۴ کیلو

پست:  مدافع چپ / وینگر

ادامه
مانوئل پوکیارلی,بیوگرافی مانوئل پوکیارلی,عکس های مانوئل پوکیارلی بیوگرافی مانوئل پوکیارلی + تصاویر مراسم ازدواجش

بیوگرافی مانوئل پوکیارلی

نام کامل: مانوئل پوکیارلی (manuel pucciarelli)

تاریخ تولد: ۱۷ ژوئن ۱۹۹۱ ‏

زادگاه: پراتو

قد: ۱٫۷۴ متر (۵ فوت ۸ ۱⁄۲ اینچ)

پست : مهاجم دوم/هافبک هجومی

ادامه
مودیبو مایگا,بیوگرافی مودیبو مایگا بیوگرافی مودیبو مایگا، بازیکن جدید پرسپولیس

نام کامل:مودیبو مایگا

تولد:۳ سپتامبر ۱۹۸۷ ‏

زادگاه:باماکو، مالی

قد:۱٫۸۵ متر( ۶ فوت ۱ اینچ)

پست:مهاجم، هافبک

ادامه
فرناندو کانسین,بیوگرافی فرناندو کانسین,عکس های فرناندو کانسین بیوگرافی فرناندو کانسین + عکس همسرش

نام کامل: فرناندو کانسین ماتوس

نام  به انگلیسی: Fernando Canesin Matos

زادروز: ۲۷ فوریهٔ ۱۹۹۲ ‏

زادگاه: ریبرآ پرتو، برزیل

قد: ۱٫۷۶ متر

پست: هافبک

ادامه
شیخ دیاباته,بیوگرافی شیخ دیاباته,بازیکن جدید استقلال بیوگرافی شیخ دیاباته مهاجم جدید استقلال

نام کامل: شیخ تیدیانه دیاباته( فرانسوی:Cheick Tidiane Diabaté)

تاریخ تولد: ۱۹۸۸

محل تولد: باماکو، مالی

قد: ۱٫۹۴ متر

پست: مهاجم

باشگاه سابق: الامارات

ادامه
کالدرون,بیوگرافی کالدرون,گابریل کالدرون بیوگرافی گابریل کالدرون (سرمربی جدید پرسپولیس)

نام کامل: گابریل اومبرتو کالدرون (Gabriel Humberto Calderón)

تاریخ تولد: ۷ فوریهٔ ۱۹۶۰

محل تولد: راوسون، آرژانتین

باشگاه سابق: القطر

باشگاه کنونی: پرسپولیس (سرمربی)

ادامه
آنته چاچیچ,بیوگرافی آنته چاچیچ,عکس های آنته چاچیچ بیوگرافی آنته چاچیچ

نام کامل: آنته چاچیچ

زادروز: ۲۹ سپتامبر ۱۹۵۳

زادگاه: زاگرب، یوگسلاوی

پست: سرمربی

تحصیلات : فارغ التحصیل رشته تربیت بدنی

ادامه
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
ویژه سرپوش
شاید از دست داده باشید