لبه تکنولوژی

October 30, 2018
14:34 سه شنبه، 8ام آبانماه 1397
کد خبر: 95214

افزایش طول عمر باتری‌ها با نانوتیوب کربن

ایرنا نوشت: محققان دانشگاه رایس آمریکا دریافتند با استفاده از فیلم نانوتیوب کربن می‌توان باتری‌هایی با طول عمر بیشتر تولید کرد.
 
بر اساس این تحقیقات، استفاده از فیلم نانوتیوب کربن مانع رشد دندریت روی سطح بدون پوشش آند لیتیمی در باتری ها می شود. هنگام استفاده از باتری ، یون های لیتیم از طریق الکترولیت از آند به کاتد منتقل می شوند.
زمانی که باتری شارژ می شود، یون ها در جهت مخالف و از کاتد به آند منتقل می شوند. اما هنگامی که این یون ها به آند از جنس فلز خالص می رسند، به شکل یک سطح هموار روی آن انباشته نمی شوند، بلکه ستون هایی موسوم به دندریت را تشکیل می دهند. این دندریت ها با هر بار شارژ کردن باتری بلندتر شده و بالاخره به کاتد می رسند و بدین ترتیب موجب از بین رفتن باتری می شوند.
محققان برای حل این مشکل یک راهکار ساده ارائه کردند که در آن سطح آند فلزی با استفاده از یک فیلم متشکل از نانوتیوب های کربن پوشیده می شود. تماس فیلم نانوتیوب با آند لیتیمی موجب انتقال الکترون از فیلم به فلز می شود و در نتیجه آن رنگ فیلم از سیاه به سرخ تغییر می کند. در مقابل فیلم هم یون های لیتیم را جذب می کند و این یون ها در تمام سطح فیلم توزیع می شوند. بدین ترتیب فیلم متشکل از نانوتیوب های کربن مانع شکل گیری دندریت ها می شود.
در آزمایشات اولیه که با استفاده از این شیوه انجام گرفت مشخص شد باتری مورد آزمایش پس از 580 چرخه شارژ سلول های لیتیمی 99.8 درصد از کارآیی کولنی خود را حفظ کردند. منظور از کارآیی کولنی قابلیت حرکت الکترون ها در یک سیستم الکتروشیمیایی است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.
  • مشترک شوید!

    برای عضویت در خبرنامه روزانه ایستنا؛ نشانی پست الکترونیکی خود را در فرم زیر وارد نمایید. پس از آن به صورت خودکار ایمیلی به نشانی شما ارسال میشود، برای تکمیل عضویت خود و تایید صحت نشانی پست الکترونیک وارد شده، می بایست بر روی لینکی که در این ایمیل برایتان ارسال شده کلیک نمایید. پس از آن پیامی مبنی بر تکمیل عضویت شما در خبرنامه روزانه ایستنا نمایش داده میشود.

    با عضویت در خبرنامه پیامکی آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات (ایستنا) به طور روزانه آخرین اخبار، گزارشها و تحلیل های حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات را در هر لحظه و هر کجا از طریق پیام کوتاه دریافت خواهید کرد. برای عضویت در این خبرنامه، مشترکین سیمکارت های همراه اول لازم است عبارت 150 را به شماره 201464 و مشترکین سیمکارت های ایرانسل عبارت ozv ictn را به شماره ۸۲۸۲ ارسال کنند. دریافت موفق هر بسته خبری که محتوی پیامکی با حجم ۵پیامک بوده و ۴ تا ۶ عنوان خبری را شامل میشود، ۳۵۰ ریال برای مشترک هزینه در بردارد که در صورتحساب ارسالی از سوی اپراتور مربوطه محاسبه و از اعتبار موجود در حساب مشترکین سیمکارت های دائمی کسر میشود. بخشی از این درآمد این سرویس از سوی اپراتور میزبان شما به ایستنا پرداخت میشود. مشترکین در هر لحظه براساس دستورالعمل اعلامی در پایان هر بسته خبری قادر خواهند بود اشتراک خود را در این سرویس لغو کنند. هزینه دریافت هر بسته خبری برای مشترکین صرفا ۳۵۰ ریال خواهد بود و این هزینه برای مشترکین در حال استفاده از خدمات رومینگ بین الملل اپراتورهای همراه اول و ایرانسل هم هزینه اضافه ای در بر نخواهد داشت.