راهکار انقلابی محقق ایرانی برای افزایش ۴ برابری ذخیره انرژی در باتری‌های لیتیومی
تاریخ انتشار: ۲۸ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۱۳۱۴۸۷
گروه تحقیقاتی دانشگاه ایلینویز شیکاگو با همکاری محقق ایرانی نشان دادند که الکترولیت نانو کامپوزیتی در باتری‌های لیتیومی این پتانسیل را دارد که یک کیلووات ساعت یا بیشتر را در هر کیلوگرم در این نوع باتری‌ها ذخیره کند که این رقم چهار برابر بیشتر از فناوری باتری لیتیوم یون است که برای سیستم‌های حمل‌ونقل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به گزارش ایران اکونومیست، محققان مؤسسه فناوری ایلینویز (IIT)، آزمایشگاه ملی آرگون و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو باتری لیتیوم حالت جامد در دمای اتاق ساخته‌اند که قابل شارژ با هزار بار چرخه شارژ/دشارژ است و می‌تواند با نرخ بالایی فعالیت کند؛ چرا که الکترولیت نانو کامپوزیتی حالت جامد پلیمر و سرامیک (Li10GEP۲S12) به کار رفته در آن، فرآیند ردوکس چهار الکترونی را در باتری لیتیوم-ایر امکان‌پذیر می‌کند.
محمد اسدی، استادیار رشته مهندسی شیمی در انستیتوی فناوری ایلینویز و نویسنده ارشد مقاله، تاکید کرد: طراحی این باتری، این پتانسیل را دارد که یک کیلووات ساعت یا بیشتر را در هر کیلوگرم ذخیره کند که این رقم چهار برابر بیشتر از فناوری باتری لیتیوم یون است که برای سیستم‌های حمل‌ونقل، به ویژه وسایل نقلیه سنگین مانند هواپیما، قطارها و زیردریایی‌ها انقلابی است.
یک باتری لیتیوم بر اساس تشکیل لیتیوم اکسید (Li2O) از نظر تئوری می‌تواند چگالی انرژی را که قابل مقایسه با بنزین است، تحویل دهد. تشکیل اکسید لیتیوم شامل یک واکنش چهار الکترونی است که دستیابی به آن از فرآیندهای واکنش یک و دو الکترونی که به ترتیب منجر به سوپراکسید لیتیوم (LIO2) و لیتیوم پراکسید (Li2O2) می‌شوند، دشوارتر است.
محمد اسدی می‌گوید: «با استفاده از یک الکترولیت کامپوزیت پلیمری بر اساس نانوذرات Li10GEP2S12 تعبیه شده در یک ماتریس پلیمری پلی اتیلن اکسید اصلاح شده، دریافتیم که Li2O محصول اصلی در یک باتری لیتیوم-هوا با حالت جامد است.»
به نقل از ستاد نانو، باتری‌های لیتیومی از نظر چگالی انرژی قابلیت رقابت با بنزین را دارند. با این حال، در اکثر سیستم‌ها، مسیرهای واکنش یا انتقال یک یا دو الکترون را شامل می‌شوند و به ترتیب منجر به پراکسید لیتیوم (Li2O2) یا لیتیوم سوپراکسید (LIO2) می‌شوند.
الکترولیت کامپوزیت تعبیه شده با نانوذرات Li10GEP2S12 هدایت یونی بالا و پایداری چرخه‌ای بالا را از طریق یک فرآیند انتقال چهار الکترون نشان می‌دهد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در مجله Science منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: باتری لیتیومی ، دانشمند ایرانی ، فناوری نانو
منبع: ایران اکونومیست
کلیدواژه: باتری لیتیومی دانشمند ایرانی فناوری نانو باتری لیتیوم باتری ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۱۳۱۴۸۷ 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:
چگونه دمای گوشی را پایین بیاوریم؟/ خطرات استفاده از تلفن هوشمند با دما بالا
خبرگزاری علم و فناوری آنا؛ استفاده طولانی مدت از تلفن همراه یا پردازش‌های سنگین گوشی نظیر بازی کردن یا خروجی گرفتن فیلم یا محتوا و همچنین استفاده طولانی مدت از آن هنگام شارژ کردن، باعث بالا رفتن دمای گوشی و افزایش چند برابری مصرف باتری خواهد شد.
از دیگر مواردی که ممکن است دمای گوشی را بالا ببرد به‌روزرسانی گوشی یا استفاده از نرم افزار‌های قدیمی که ایرادات آن توسط توسعه دهنده برطرف نشده است.
در بخش سخت افزاری نیز استفاده دائمی از داده‌های تلفن همراه و همچنین اتصال مداوم بلوتوث گوشی به دستگاه‌هایی مانند ساعت یا هدفون می‌تواند دمای گوشی را تا حد بسیار زیادی بالا ببرد. فیلمبرداری یا فعال بودن مداوم دوربین گوشی نیز دیگر عاملی است که علاوه بر خالی کردن باتری گوشی می‌تواند دمای گوشی را به شدت بالا ببرد چرا که همزمان پردازنده و دوربین با یکدیگر فعالیت دارند و به این ترتیب دمای دستگاه به شدت افزایش پیدا می‌کند.
علاوه بر این استفاده از گوشی در محیط‌های بسیار گرم یا قرار دادن گوشی در معرض نور مستقیم خورشید می‌تواند دمای گوشی را بالا ببرد. داغ شدن گوشی جدا از احتمال آسیب رساندن به دست کاربر و یا خطر انفجار گوشی، در صورت مداوم بودن این موضوع می‌تواند به پردازنده و قطعات سخت افزاری گوشی آسیب جدی وارد کند.
پایین آوردن دمای تلفن در هنگام شارژ
برای پایین آوردن دمای تلفن در زمان شارژ کاربر بهتر است گوشی خود را از شبکه وای فای یا داده تلفن همراه قطع کند و علاوه بر این اتصال گوشی به دستگاه‌های دارای بلوتوث نیز بهتر است به طور کامل قطع شده باشد.
گفتنی است که استفاده از شارژر‌های بیسیم و همچنین شارژر‌هایی با ولتاژ بالاتر از توان گوشی یا آدابتور‌های متفرقه نیز می‌تواند دمای گوشی را تا حد زیادی بالا ببرد که دلیل آن فشار آمدن به برد شارژ و باتری گوشی است.
نحوه صحیح شارژ کردن باتری گوشی
برای جلوگیری از افزایش دمای گوشی هنگام شارژ کردن بهتر است آن را در بازه بین ۲۰ تا ۸۰ درصد شارژ کنند؛ این بازه همان بازه سلامت باتری گوشی است که توسط شرکت‌های سازنده تلفن همراه نیز تایید شده است. در صورت شارژ در این بازه، گوشی هرگز داغ نخواهد شد و کاربر می‌تواند پس از شارژ از گوشی خود به طور کامل استفاده کند.
پایین آوردن دمای گوشی در هنگام بازی یا پردازش سنگین
به طور کلی اجرای بازی‌های آنلاین یا دارای گرافیک بالا یکی از اصلی‌ترین دلایل بالا رفتن دمای گوشی و آسیب رسیدن به باتری است. برای کاهش دمای گوشی در هنگام بازی کاربر نباید گوشی را به شارژ متصل کند چرا که این کار به باتری گوشی فشار بسیار زیادی وارد می‌کند و باتری گوشی حرارت بالایی را از خود خارج می‌کند. جدا از این بهتر است کاربران هنگام اجرای بازی‌های سنگین یا اینترنتی گوشی خود را از قاب محافظ خارج کنند تا پردازنده گوشی بتواند حرارت را از گوشی خارج کند و گوشی با دمای محیط سازگار شود.
گفتنی است که برخی شرکت‌های تولید کننده لوازم گیمینگ فن‌های خنک کننده‌ای را تولید کرده اند که حتی برخی از آن‌ها می‌تواند دمای گوشی را به زیر حالت عادی بیاورد و به این ترتیب از رسیدن آسیب به گوشی جلوگیری شود.
جلوگیری از داغ شدن گوشی در نور آفتاب
استفاده از گوشی در فضای باز و به خصوص زیر نور آفتاب یکی از عوامل اصلی برای بالا بردن گرمای گوشی است چرا که در این شرایط گوشی به طور خودکار نور صفحه نمایشگر را تا انتها افزایش خواهد داد و به این ترتیب مصرف باتری و دمای گوشی بالا خواهد رفت.
علاوه بر این تابش نور خورشید بر گوشی باعث افزایش بسیار زیاد دمای گوشی خواهد شد و سلامت و عمر باتری و پردازنده گوشی را نیز تحت تاثیر قرار خواهد داد. بهتر است کاربران زیر نور مستقیم و در دمای بالا از گوشی خود استفاده زیادی نداشته باشند و یا در صورت نیاز به محیط دارای سایه مراجعه کنند.
نرم افزار‌های عامل افزایش دما گوشی
برخی از نرم افزار‌ها که در پس زمینه فعالیت دارند می‌توانند دمای گوشی کاربر را افزایش دهند چرا که این نرم افزار‌ها به طور مداوم در حال به‌روزرسانی اطلاعات خود هستند و به این ترتیب بخش زیادی از توانایی پردازش و همچنین حافظه رام دستگاه را درگیر خواهند کرد و به این ترتیب دمای گوشی نیز افزایش خواهد یافت. برای غیر فعال کردن دسترسی به پردازش پس زمینه کافی است کاربر وارد تنظیمات نرم افزار‌ها از بخش تنظیمات گوشی شده و با پیدا کردن نرم افزار‌های کم استفاده خود اقدام به خاموش کردن پردازش پس زمینه آن‌ها کند.
کند شدن گوشی و افزایش دما حتی در مصارف عادی و روزمره هم خبر از درگیر شدن حافظه و پردازشکر به صورت همزمان می‌دهند که دلیل نرم افزاری آن ویروسی شدن گوشی است. برای رفع این مشکل بهتر است ابتدا کاربر یک نرم افزار آنتی ویروس برای گوشی خود نصب کند و در صورتی که مشکل برطرف نشد، کاربر باید به طور کامل اطلاعات گوشی را حذف و تلفن خود را در حالت کارخانه راه اندازی کند.
پر بودن گوشی باعث افزایش دما می‌شود
هنگامی که یک گوشی موبایل حافظه کافی نداشته باشد، پردازشگر نمی‌تواند پردازش‌های خرد یا همان اطلاعات کش را ذخیره کند و بنابراین به پردازنده فشار زیادی وارد خواهد شد که در نهایت این فشار خود را در قالب افزایش دمای پردازنده نمایش خواهد داد.
به طور کلی گوشی‌های هوشمند جدید با افزایش دما و رسیدن به دمای خطرناک برای گوشی، مانع از استفاده کاربر از گوشی می‌شود و کاربر در این شرایط اعلان رسیدن گوشی به دمای بسیار بالا را دریافت خواهد کرد. دراین صورت کاربر باید گوشی را از شارژ قطع کرده (هرچند که گوشی به صورت خودکار مانع از شارژ شدن می‌شود) و گوشی را محیطی سرد و بدون قاب قرار دهد. گفتنی است در صورتی که گوشی اعلان افزایش دما به کاربر نشان ندهد و کاربر همچنان با دمای بالا با گوشی کار کند، احتمال انفجار یا آتش گرفتن گوشی وجود خواهد داشت.
انتهای پیام/
دانشجویان سال سوم دانشگاهها، بورسیه دانشگاه فرهنگیان می‌شوند