• صفحه اصلی
  • همه اخبار
  • تبلیغات تکناک
  • درباره ما
  • تماس با ما
اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران
  • فناوری
    • اخبار هوش مصنوعی
    • رباتیک
    • اینترنت و شبکه
    • شبکه های اجتماعی
    • هوافضا
    • معماری
    • ورزش
    • رویداد ها
    • دوربین دیجیتال
  • کامپیوتر و موبایل
    • موبایل و تبلت
    • لپ تاپ و کامپیوتر
    • اپلیکیشن موبایل
    • نرم افزار
    • سخت افزار
    • ساعت هوشمند
    • مانیتور
    • اسپیکر و هدفون
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
  • نقد و بررسی
    • بررسی موبایل و تبلت
    • کنسول بازی
    • بررسی لپ تاپ و کامپیوتر
    • قطعات کامپیوتر
    • نرم افزار
    • بررسی اسپیکر و هدفون
    • بررسی ساعت هوشمند
  • آموزش
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
    • آموزش هوش مصنوعی
    • سخت افزار
  • اخبار ارز دیجیتال
    • قیمت لحظه ای ارز دیجیتال
    • ماشین حساب ارز دیجیتال
    • آموزش ارز دیجیتال
  • علمی
    • سلامت و پزشکی
    • انرژی
    • فیزیک
    • شیمی
    • نجوم
    • ورزش
    • محیط زیست
    • باستان شناسی
  • کسب و کار
    • شرکت ها
    • بورس
    • مدیریت(پروژه، کسب و کار، منابع انسانی)
    • استارتاپ ها
    • دولت الکترونیک
    • رویداد کسب و کار
  • وسائل نقلیه
    • خودرو
    • دوچرخه
    • موتور سیکلت
    • قطار
    • هواپیما
  • بازی و سرگرمی
    • کنسول بازی های کامپیوتری
    • بازی های کامپیوتر
    • بازی کنسول
    • بازی موبایل
    • فیلم و سریال
  • چند رسانه ای
    • عکس
    • ویدئو
  • اخبار داخلی
    • دانش بنیان
    • دولت الکترونیک
    • رویداد داخلی
    • بازار
    • دانشگاه
No Result
مشاهده تمامی نتایج
اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران
  • فناوری
    • اخبار هوش مصنوعی
    • رباتیک
    • اینترنت و شبکه
    • شبکه های اجتماعی
    • هوافضا
    • معماری
    • ورزش
    • رویداد ها
    • دوربین دیجیتال
  • کامپیوتر و موبایل
    • موبایل و تبلت
    • لپ تاپ و کامپیوتر
    • اپلیکیشن موبایل
    • نرم افزار
    • سخت افزار
    • ساعت هوشمند
    • مانیتور
    • اسپیکر و هدفون
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
  • نقد و بررسی
    • بررسی موبایل و تبلت
    • کنسول بازی
    • بررسی لپ تاپ و کامپیوتر
    • قطعات کامپیوتر
    • نرم افزار
    • بررسی اسپیکر و هدفون
    • بررسی ساعت هوشمند
  • آموزش
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
    • آموزش هوش مصنوعی
    • سخت افزار
  • اخبار ارز دیجیتال
    • قیمت لحظه ای ارز دیجیتال
    • ماشین حساب ارز دیجیتال
    • آموزش ارز دیجیتال
  • علمی
    • سلامت و پزشکی
    • انرژی
    • فیزیک
    • شیمی
    • نجوم
    • ورزش
    • محیط زیست
    • باستان شناسی
  • کسب و کار
    • شرکت ها
    • بورس
    • مدیریت(پروژه، کسب و کار، منابع انسانی)
    • استارتاپ ها
    • دولت الکترونیک
    • رویداد کسب و کار
  • وسائل نقلیه
    • خودرو
    • دوچرخه
    • موتور سیکلت
    • قطار
    • هواپیما
  • بازی و سرگرمی
    • کنسول بازی های کامپیوتری
    • بازی های کامپیوتر
    • بازی کنسول
    • بازی موبایل
    • فیلم و سریال
  • چند رسانه ای
    • عکس
    • ویدئو
  • اخبار داخلی
    • دانش بنیان
    • دولت الکترونیک
    • رویداد داخلی
    • بازار
    • دانشگاه
No Result
مشاهده تمامی نتایج
اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران
تک ناک علمی انرژی

افزایش کارایی پیل‌های سوختی با استفاده از کافئین

ساینا چمنی نوشته شده توسط ساینا چمنی
یکشنبه 27 اسفند 1402 - 11:50
در انرژی, علمی
کپی لینکاشتراک گذاری در تلگراماشتراک گذاری در توییتر

بررسی محققان ژاپنی نشان می دهد کافئین با افزایش فعالیت واکنش کاهش اکسیژن، عملکرد پیل‌های سوختی را بهبود می‌بخشد.

به گزارش تکناک، در میان تلاش‌های جهانی برای دور شدن از سوخت‌های فسیلی، سلول‌های سوختی به عنوان یک منبع انرژی قابل توجه بدون انتشار کربن ظاهر می‌شوند. این سلول‌ها از یک آند و یک کاتد تشکیل شده‌اند که توسط یک الکترولیت تقسیم می‌شوند و مستقیماً انرژی شیمیایی سوخت را به نیروی الکتریکی تبدیل می‌کنند. سوخت به آند وارد می‌شود و یک عامل اکسید‌کننده که معمولاً اکسیژن هوا است، به کاتد می‌رسد.

در پیل سوختی هیدروژن، هیدروژن در آند تحت اکسیداسیون قرار می‌گیرد و یون هیدروژن و الکترون تولید می‌کند. یون‌ها از طریق الکترولیت به سمت کاتد حرکت می‌کنند و الکترون‌ها از طریق یک مدار خارجی جریان می‌یابند و برق تولید می‌کنند. در کاتد، اکسیژن با یون‌های هیدروژن و الکترون‌ها ترکیب می‌شود و در نتیجه آب تنها محصول جانبی است.

با این حال، وجود آب بر عملکرد پیل سوختی تأثیر می‌گذارد و با کاتالیزور پلاتین (Pt) واکنش می‌دهد و لایه‌ای از هیدروکسید پلاتین (PtOH) را روی الکترود تشکیل می‌دهد که مانع از کاتالیز کارآمد واکنش کاهش اکسیژن (ORR) می‌شود و منجر به تلفات انرژی می‌شود. برای حفظ عملکرد کارآمد، پیل‌های سوختی نیاز به بارگذاری پلاتین بالا دارند که این مسئله به‌طور قابل توجهی هزینه‌های پیل‌های سوختی را افزایش می‌دهد.

ساختار جذب شده کافئین بر روی الکترودهای بلوری تک پلاتین و فعالیت الکترود هوا در سلول سوختی قبل از (نوار آبی) و پس از (نوار نارنجی) اصلاح کافئین

فهرست مطالب

  • پیشرفت در کارایی کاتالیزور پیل سوختی
  • تاثیر کافئین بر الکترودهای پلاتین

پیشرفت در کارایی کاتالیزور پیل سوختی

در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله Communications Chemistry  منتشر شده است، پروفسور ناگاهیرو هوشی به همراه ماساشی ناکامورا، ریوتا کوبو و روی سوزوکی که همگی از محققان دانشکده مهندسی دانشگاه چیبا ژاپن هستند، کشف کردند که افزودن کافئین به الکترودهای یک پلاتین خاص می‌تواند فعالیت ORR را افزایش دهد. این کشف پتانسیل کاهش نیاز به پلاتین را دارد و پیل‌های سوختی را مقرون به‌صرفه‌تر و کارآمدتر می‌کند.

پروفسور هوشی می‌گوید: کافئین که یکی از مواد شیمیایی موجود در قهوه است، فعالیت یک واکنش پیل سوختی را 11 برابر بر روی یک الکترود پلاتین کاملاً مشخص که آرایش اتمی آن ساختاری شش ضلعی دارد، افزایش می‌دهد.

تاثیر کافئین بر الکترودهای پلاتین

برای ارزیابی تاثیر کافئین بر  ORR، محققان جریان جریان را از طریق الکترودهای پلاتین غوطه‌ور در الکترولیت حاوی کافئین اندازه‌گیری کردند. این الکترودهای پلاتین دارای اتم‌های سطحی بودند که در جهت‌های خاصی چیده شده بودند، یعنی (111)، (110) و (100). با افزایش غلظت کافئین در الکترولیت، بهبود قابل‌توجهی در فعالیت ORR الکترود مشاهده شد. کافئین در صورت وجود، روی سطح الکترود جذب می‌شود و به‌طور موثری از جذب هیدروژن و تشکیل اکسید پلاتین روی الکترود جلوگیری می‌کند. با این حال، اثر کافئین به جهت‌گیری اتم‌های پلاتین روی سطح الکترود بستگی دارد.

در غلظت مولی کافئین 1 × 10-6، فعالیت ORR در پلاتین (111) و پلاتین (110) به ترتیب 11 و 2.5 برابر افزایش یافت، بدون اینکه تأثیر قابل توجهی بر Pt (100) وجود داشته باشد. برای درک این تفاوت، محققان جهت‌گیری مولکولی کافئین روی سطح الکترود را با استفاده از طیف سنجی جذبی بازتاب فروسرخ بررسی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که کافئین روی سطوح Pt(111) و Pt(110) با صفحه مولکولی آن عمود بر سطح جذب می‌شود. با این حال در Pt (100)، موانع فضایی باعث می‌شود که با صفحه مولکولی آن که نسبت به سطح الکترود کج شده است، کافئین متصل شود.

افزایش فعالیت ORR Pt (111) و Pt (110) به کاهش پوشش PtOH و مانع فضایی کمتر کافئین جذب شده نسبت داده شد. برعکس برای Pt(100)، اثر کاهش PtOH با مانع فضایی کافئین جذب شده خنثی شد و بنابراین کافئین بر فعالیت ORR تأثیری نداشت.

برخلاف باتری‌های با طول عمر محدود، پیل‌های سوختی می‌توانند تا زمانی که سوخت تامین می‌شود، نیرو تولید کنند و برای کاربردهای مختلف از جمله وسایل نقلیه، ساختمان‌ها و مأموریت‌های فضایی مناسب باشند. روش پیشنهادی، پتانسیل بهبود طرح های پیل‌های سوختی و منجر به استفاده گسترده از آنها را دارد.

ساینا چمنی

ساینا چمنی

دانش آموخته مترجمی زبان انگلیسی، مترجم و نویسنده فناوری ،سلامت و پزشکی

مطالب مرتبط

پیش‌بینی خطر زوال عقل و بیماری های مزمن میانسالی با یک اسکن مغزی جدید
سلامت و پزشکی

پیش‌بینی خطر زوال عقل و بیماری های مزمن میانسالی با یک اسکن مغزی جدید

نوشته شده توسط ساینا چمنی
19 تیر 1404
سرعت چرخش زمین رو به افزایش است!
پیشنهاد سردبیر

سرعت چرخش زمین رو به افزایش است!

نوشته شده توسط نرگس چالوک
19 تیر 1404
تناسب نوع ورزش با شخصیت فرد، تمرین را لذت‌بخش‌تر و مؤثرتر می ‌کند
علمی

تناسب نوع ورزش با شخصیت فرد، تمرین را لذت‌بخش‌تر و مؤثرتر می ‌کند

نوشته شده توسط ساینا چمنی
19 تیر 1404
چاپ سه‌بعدی تومورهای سرطانی برای انجام تحقیقات در مورد سرطان
سلامت و پزشکی

چاپ سه‌بعدی تومورهای سرطانی برای انجام تحقیقات در مورد سرطان

نوشته شده توسط ساینا چمنی
19 تیر 1404
جابه‌جایی قطب‌های زمین بر اثر ساخت سدهای عظیم در جهان
علمی

جابه‌جایی قطب‌های زمین بر اثر ساخت سدهای عظیم در جهان

نوشته شده توسط نرگس چالوک
19 تیر 1404
خبر بعدی
یک مطالعه جدید که توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو انجام شده است، نشان می‌دهد که خطرات قلبی مرتبط با کشیدن ماریجوانا با سیگار کشیدن برابری می‌کند. با افزایش قانونی و استفاده از ماریجوانا در بسیاری از کشورها، نگرانی‌های روزافزونی در مورد افزایش احتمالی مشکلات سلامت قلب به دلیل مصرف این ماده مخدر وجود دارد. مصرف روزانه ماریجوانا با افزایش قابل‌توجه خطر حمله قلبی و سکته مغزی مرتبط است

تاثیر بسیار منفی ماریجوانا بر سلامت قلب

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

khordad1404 khordad1404 khordad1404

پیشنهادی

محکومیت ۳۱۴ میلیون دلاری گوگل به‌دلیل جمع‌آوری مخفیانه اطلاعات کاربران اندروید در کالیفرنیا

جریمه 314 میلیون دلاری گوگل به‌دلیل جمع‌آوری مخفیانه اطلاعات کاربران اندروید

11 تیر 1404
چین از اولین سلاح جنگ الکترونیک 6G جهان رونمایی کرد

چین از اولین سلاح جنگ الکترونیک 6G جهان رونمایی کرد

28 خرداد 1404

داغ‌ترین‌های روز

آزمایش موفق سامانه لیزری ضد موشک YILDIRIM ترکیه

آزمایش موفق سامانه لیزری ضد موشک YILDIRIM ترکیه

17 تیر 1404
معرفی برترین جنگنده نسل پنجم؛ ابزارهای برتری هوایی در نبردهای مدرن

۱۰ هواپیمای جنگنده برتر نسل پنجم حال حاضر دنیا

15 تیر 1404
تبدیل ایرباس A400M به یک هیولای میدان نبرد با قابلیت‌های جدید

تبدیل ایرباس A400M به یک هیولای نظامی

18 تیر 1404
دوربین گوشی های پرچمدار

مقایسه دوربین گوشی‌های پرچم‌دار 2025؛ بهترین کیفیت تصویر در دستان کدام برند است؟

15 تیر 1404
پهپاد Shahed MS001

پهپاد ایرانی‌روسی Shahed MS001 با تراشه انویدیا وارد میدان شد

16 تیر 1404
تک ناک - اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران

دنیا با سرعتی خیره کننده به سمت تحقق رویاهایی می رود که تا دیروز دست نیافتنی و محال بود و بشر با گذر از دریایی از موانع یک به یک در حال تحقق آنها است.

ما در” تک ناک” تلاش می کنیم سهمی از انعکاس تحولات بی شمار فناوری و اخبار تکنولوژی داشته باشیم و در این کهکشان بی انتهای یافته های علمی و دانش محور محتوایی قابل اتکاء و اخباری موثق را از گوشه و کنار دنیا در اختیار علاقمندان و مخاطبان خود قرار دهیم.

ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید

تازه‌ها

ربات مین‌روب Barracuda نیروی دریایی آمریکا رونمایی شد

ربات مین‌روب Barracuda نیروی دریایی آمریکا رونمایی شد

19 تیر 1404
پیش‌بینی خطر زوال عقل و بیماری های مزمن میانسالی با یک اسکن مغزی جدید

پیش‌بینی خطر زوال عقل و بیماری های مزمن میانسالی با یک اسکن مغزی جدید

19 تیر 1404
سرعت چرخش زمین رو به افزایش است!

سرعت چرخش زمین رو به افزایش است!

19 تیر 1404
کاربران استیم بازی‌هایی می‌خرند که هرگز بازی نمی‌ کنند

کاربران استیم بازی‌هایی می‌خرند که هرگز بازی نمی‌ کنند

19 تیر 1404

دسترسی سریع

  • فناوری
  • کامپیوتر و موبایل
  • نقد و بررسی
  • آموزش
  • ارز دیجیتال
  • علمی
  • کسب و کار
  • وسائل نقلیه
  • بازی و سرگرمی
  • چند رسانه ای
  • صفحه اصلی
  • همه اخبار
  • تبلیغات تکناک
  • درباره ما
  • تماس با ما

© Copyright 2025 Technoc.ir

technoc-instagram
No Result
مشاهده تمامی نتایج
  • فناوری
    • اخبار هوش مصنوعی
    • رباتیک
    • اینترنت و شبکه
    • شبکه های اجتماعی
    • هوافضا
    • معماری
    • ورزش
    • رویداد ها
    • دوربین دیجیتال
  • کامپیوتر و موبایل
    • موبایل و تبلت
    • لپ تاپ و کامپیوتر
    • اپلیکیشن موبایل
    • نرم افزار
    • سخت افزار
    • ساعت هوشمند
    • مانیتور
    • اسپیکر و هدفون
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
  • نقد و بررسی
    • بررسی موبایل و تبلت
    • کنسول بازی
    • بررسی لپ تاپ و کامپیوتر
    • قطعات کامپیوتر
    • نرم افزار
    • بررسی اسپیکر و هدفون
    • بررسی ساعت هوشمند
  • آموزش
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
    • آموزش هوش مصنوعی
    • سخت افزار
  • اخبار ارز دیجیتال
    • قیمت لحظه ای ارز دیجیتال
    • ماشین حساب ارز دیجیتال
    • آموزش ارز دیجیتال
  • علمی
    • سلامت و پزشکی
    • انرژی
    • فیزیک
    • شیمی
    • نجوم
    • ورزش
    • محیط زیست
    • باستان شناسی
  • کسب و کار
    • شرکت ها
    • بورس
    • مدیریت(پروژه، کسب و کار، منابع انسانی)
    • استارتاپ ها
    • دولت الکترونیک
    • رویداد کسب و کار
  • وسائل نقلیه
    • خودرو
    • دوچرخه
    • موتور سیکلت
    • قطار
    • هواپیما
  • بازی و سرگرمی
    • کنسول بازی های کامپیوتری
    • بازی های کامپیوتر
    • بازی کنسول
    • بازی موبایل
    • فیلم و سریال
  • چند رسانه ای
    • عکس
    • ویدئو
  • اخبار داخلی
    • دانش بنیان
    • دولت الکترونیک
    • رویداد داخلی
    • بازار
    • دانشگاه

© Copyright 2025 Technoc.ir