نوع جدیدی از باتری لیتیوم-یونی، ۱۰ برابر سریع تر شارژ می شود
به گزارش نقشه باتری های قابل شارژ لیتیوم-یونی در همه جا وجود دارند از تلفن های همراه گرفته تا ایربادها و تجهیزات بازی های ویدیویی اما سرعت شارژ شدن این باتری ها کم است.
به گزارش نقشه به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس آلرت، این باتری های شیمیایی راحت و در دسترس هستند و نحوه ی شارژ و استفاده ی ما از فناوری های قابل حمل را به کلی تغییر داده اند، اما هنوز تا بی نقص بودن فاصله ی زیادی دارند.
عملکرد باتری های لیتیوم-یونی در طول زمان کاسته می شود و گاهی اشکالات آن سبب داغ شدن بیش از اندازه باتری و آتشسوزی های خطرناک می شود. بعضی اوقات شرکت ها مجبور به فراخوان فوری برای جمع آوری محصولاتی می شوند که امکان انفجار دارند.
هر کسی که تلفن همراه هوشمند، تبلت و یا لپ تاپ داشته باشد می داند که شارژ کردن این باتری های لیتیوم-یونی کاری زمان بر است. دانشمندان در اینباره خبرهای خوبی دارند.
محققان در روسیه نوع جدیدی از باتری را ساخته اند که می گویند سرعت شارژ آن ۱۰ برابر بیشتر از باتری های امروزی است. اگر این باتری ها وارد دستگاههای امروزی شوند این افزایش سرعت سبب صرفه جویی زیادی در وقت می شود.
اولگ لوین(Oleg Levin) محقق الکتروشیمی از دانشگاه سن پترزبورگ می گوید: باتری که با پلیمر ما ساخته شود می تواند در چندین ثانیه شارژ شود یعنی با سرعتی 10 برابر بیشتر از مدلهای قدیمی.
کلید رسیدن به این باتری های جدید نوعی پلیمر "ردوکس" مبتنی بر نیتروکسیل(یک ترکیب شیمیایی) است. زمانی که باتری در حال شارژ شدن است و یا شارژ خویش را از دست می دهد، این ماده می تواند به صورت برگشت پذیری هنگام از دست دادن الکترون(اکسیداسیون) و دریافت الکترون مورد استفاده قرار گیرد.
در این مورد پلیمر ردوکس استفاده شده نوع سنتز شده ای از "نیزالن"(NiSalen) (نیکل و زالن) است. این ماده یک پلیمر حاوی فلز است که در آن زنجیره های اتمی نیکل و زالن بعنوان سیم های مولکولی عمل می کنند و رسانایی الکترون را می افزایند که محدودیتی است که باتری های پلیمری مبتنی بر نیتروکسل دارند.
محققان در مقاله شان گفتند: در باتری های مبتنی بر نیتروکسیل تنها مسیر انتقال بار، پرش الکترون ها به مراکز ردوکس مجاور است که در مقیاس میکروسکوپی سرعت زیادی دارد. به رغم این سرعت زیاد، رسانایی الکترونی ماده ی مبتنی بر نیتروکسیل خیلی کم است.
محققان در جریان آزمایشات پلیمرهای مختلفی را بررسی کردند اما نیزالن تنها ماده ای بود که پایدار و کارامد بود و علت آن ساختارهای نیکل و زالن بود که رسانایی دارند. این ساختار بعنوان جمع کننده ی بار برای زنجیره های نیتروکسیل عمل می کند و همینطور برای ظرفیت اکسایش ردوکس کارایی دارد.
این باتری در دماهای پایین هم به خوبی کار می کند. قابلیتی که باتری های لیتیوم-یونی حساس به دما ندارد. با این وجود این نیزالین پرسرعت در همه ی جنبه ها بی نقص نیست.
لوین می گوید: در این مرحله، این باتری هنوز از نظر ظرفیت ۳۰ تا ۴۰ درصد از باتری های لیتیوم-یونی کم ظرفیت تر است.
هم اکنون ما در حال کار بر روی این مورد هستیم در حالیکه تلاش می نماییم سرعت شارژ شدن و از دست دادن شارژ را حفظ نماییم.
از نظر نظریه باتری های مبتنی بر نیتروکسیل ظرفیت مناسبی دارند و تنها زمان لازم است تا دانشمندان بفهمند چگونه باید باتری را تغییر دهند تا علاوه بر ظرفیت بالا رسانایی مناسبی هم داشته باشد.
این باتری ها مزایای قابل توجه دیگری هم دارند.
وی می گوید: استفاده از آنها بی خطر است و برخلاف باتری های مبتنی بر کبالت که شامل باتری های لیتیوم-یونی می شود. احتمال رخ دادن انفجار خطرناک وجود ندارد.
این باتری ها همینطور فلزات کمتری دارند که کمتر به محیط زیست صدمه می رسانند. درون این باتری ها نیکل وجود دارد اما میزان آن از باتری های لیتیوم یونی بسیار کمتر است.
این یافته ها در Batteries and Supercaps منتشر گردید.
منبع: gomap.ir
این مطلب Go Map را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط در نقشه
نظرات بینندگان نقشه در مورد این مطلب