• 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

MIT Discovery   باتری لیتیومی ایمن و سبک‌تر می‌سازد

بابک مختارنیا نوشته شده توسط بابک مختارنیا
چهارشنبه 21 دی 1401 - 15:53
در انرژی, علمی
محققان موسسه فناوری ماساچوست به پیشرفتی دست یافته اند که می تواند راه را برای توسعه یک باتری لیتیومی قابل شارژ انقلابی را هموار کند.
کپی لینکاشتراک گذاری در تلگراماشتراک گذاری در توییتر

محققان موسسه فناوری ماساچوست به پیشرفتی دست یافته اند که می تواند راه را برای توسعه یک باتری لیتیومی قابل شارژ انقلابی را هموار کند.

به گزارش تکناک، انتظار می‌رود این طراحی جدید سبک‌تر، جمع‌وجورتر و ایمن‌تر از مدل‌های موجود باشد.

باتری های لیتیومی حالت جامد تحت تأثیر رشد رشته های فلزی شاخه مانند قرار می گیرند. یک مطالعه اخیر به بررسی شکل گیری این رشته ها می پردازد و راه حلی برای جلوگیری از شکل گیری آنها و حفظ انرژی باتری ارائه می دهد.

کلید این جهش بالقوه در فناوری باتری، جایگزینی الکترولیت مایع بین الکترودهای مثبت و منفی با یک لایه بسیار نازک‌تر و سبک‌تر از مواد سرامیکی جامد و جایگزینی یکی از الکترودها با فلز لیتیوم جامد است. این امر تا اندازه زیادی و وزن کلی باتری را کاهش می دهد و خطر ایمنی مرتبط با الکترولیت های مایع را که قابل اشتعال هستند از بین می برد. اما این تلاش با یک مشکل بزرگ مواجه شده است وآن دندریت ها هستند.

دندریت‌ها که نام آن‌ها از لاتین شاخه‌ها می‌آید، برآمدگی‌های فلزی هستند که می‌توانند روی سطح لیتیوم جمع شوند و به درون الکترولیت جامد نفوذ کنند و در نهایت از یک الکترود به الکترود دیگر عبور کنند و سلول باتری را کوتاه کنند.

محققان نتوانسته‌اند در مورد اینکه چه چیزی باعث پیدایش این رشته‌های فلزی می‌شود به توافق برسند، و همچنین پیشرفت زیادی در مورد نحوه جلوگیری از تشکیل آنها و در نتیجه تولید باتری های کار آمد تر صورت نگرفته است.

به نظر می رسد این تحقیق جدید در مقاله ای که اخیراً در مجله Joule توسط پروفسور یت مینگ چیانگ و دانشجوی تحصیلات تکمیلی کول فینچر و پنج نفر دیگر از دانشگاه های MIT و براون منتشر شده است، این سوال را حل کند که چه چیزی باعث تشکیل دندریت می شود. همچنین نشان می دهد که چگونه می توان از عبور دندریت ها از الکترولیت جلوگیری کرد.

چیانگ می‌گوید در کار قبلی این گروه، آن‌ها به یافته‌ای «غافلگیرکننده و غیرمنتظره» دست یافتند، و آن این بود که مواد الکترولیت سخت و جامد مورد استفاده برای باتری حالت جامد می‌توانند توسط لیتیوم، که یک فلز بسیار نرم است، در طول فرآیند شارژ و دشارژ باتری که یون های لیتیوم بین دو طرف حرکت میکنند مورد نفوذ قرار بگیرد.

این رفت و برگشت یون ها باعث تغییر حجم الکترودها می شود. این امر ناگزیر باعث ایجاد تنش در الکترولیت جامد می شود که باید به طور کامل با هر دو الکترود که بین آنها قرار می گیرد در تماس باقی بماند. چیانگ می‌گوید: برای رسوب این فلز، حجم آن باید افزایش یابد، زیرا جرم جدیدی اضافه می‌کنید. بنابراین، افزایش حجم در سمت سلولی که لیتیوم در آن رسوب می‌کند، وجود دارد. و اگر نقص های میکروسکوپی وجود داشته باشد، این باعث ایجاد فشار بر روی آن معایب می شود که می تواند باعث ترک خوردن شود.

تیم اکنون نشان داده است که این فشارها باعث ایجاد ترک هایی می شود که به دندریت ها اجازه تشکیل می دهند. به نظر می رسد که راه حل مشکل تنش بیشتر است که باید در جهت صحیح و با مقدار نیروی مناسب اعمال شود.

در حالی که قبلاً، برخی از محققان فکر می کردند که دندریت ها به جای فرآیند مکانیکی، توسط یک فرآیند الکتروشیمیایی صرف تشکیل می شوند، آزمایشات تیم نشان می دهد که این تنش های مکانیکی هستند که باعث ایجاد مشکل می شوند.

فرآیند تشکیل دندریت به طور معمول در اعماق مواد مات سلول باتری انجام می‌شود و نمی‌توان مستقیماً آن را مشاهده کرد، بنابراین فینچر راهی برای ساخت سلول‌های نازک با استفاده از یک الکترولیت شفاف ایجاد کرد که اجازه می‌دهد کل فرآیند مستقیماً دیده و ثبت شود. او می‌گوید: شما می‌توانید ببینید که چه اتفاقی می‌افتد وقتی فشرده‌سازی را روی سیستم اعمال کنید، و می‌توانید متوجه شوید که آیا دندریت‌ها به گونه‌ای رفتار می‌کنند که متناسب با فرآیند خوردگی است یا فرآیند شکستگی؟

این تیم نشان داد که آنها می‌توانند رشد دندریت‌ها را مستقیماً با اعمال و آزاد کردن فشار دستکاری کنند و باعث شوند که دندریت‌ها در توازن کامل جهت نیرو حرکت کنند.

اعمال تنش های مکانیکی به الکترولیت جامد، تشکیل دندریت ها را از بین نمی برد، اما جهت رشد آنها را کنترل می کند. این بدان معنی است که می توان آنها را به موازات دو الکترود هدایت کرد و از عبور آنها به طرف دیگر جلوگیری کرد و در نتیجه بی ضرر شوند.

در آزمایشات خود، محققان از فشار ناشی از خم کردن مواد استفاده کردند و یک تیر با وزن بیشتر در یک طرف ایجاد کردند. اما آنها می گویند که در عمل، راه های مختلفی برای ایجاد تنش مورد نیاز وجود دارد. به عنوان مثال، الکترولیت را می توان با دو لایه مواد که دارای مقادیر متفاوتی از انبساط حرارتی هستند، ساخته شود، به طوری که مانند برخی از ترموستات ها، خمش ذاتی مواد وجود داشته باشد.

رویکرد دیگر این است که مواد را با اتم‌هایی که در آن قرار داده میشود، دستکاری کنید، سپس آنها را واپیچیده کرده و آن در حالت استرس دائمی رها کنید. چیانگ توضیح می دهد که این همان روشی است که برای تولید شیشه فوق سخت مورد استفاده در صفحه نمایش گوشی های هوشمند و تبلت ها استفاده می شود. و مقدار فشار مورد نیاز زیاد نیست: آزمایش‌ها نشان داد که فشارهای 150 تا 200 مگا پاسکال برای جلوگیری از عبور دندریت‌ها از الکترولیت کافی است.

فینچر اضافه می‌کند که فشار مورد نیاز متناسب با تنش‌هایی است که معمولاً در فرآیندهای رشد لایه های نازک تجاری و بسیاری از فرآیندهای تولید دیگر ایجاد می‌شوند، بنابراین اجرای آن در عمل دشوار نیست.

در واقع، نوع دیگری از تنش، به نام فشار پشته، اغلب به سلول‌های باتری اعمال می‌شود، که اساساً مواد را در جهت عمود بر صفحات باتری فشار می‌دهند که تا حدودی مانند فشرده کردن ساندویچ با قرار دادن وزنه روی آن است.

تصور می شد که این ممکن است به جلوگیری از جدا شدن لایه ها کمک کند. اما آزمایش‌ها اکنون نشان داده‌اند که فشار در آن جهت در واقع تشکیل دندریت را تشدید می‌کند.  فینچر می‌گوید: ما نشان دادیم که این نوع فشار پشته‌ای در واقع شکست ناشی از دندریت را تسریع می‌کند.

چیزی که در عوض مورد نیاز است فشار در امتداد سطح صفحات است، به گونه ای که گویی ساندویچ از طرفین فشرده می شود. فینچر می‌گوید: آنچه در این کار نشان داده‌ایم این است که وقتی نیروی فشاری اعمال می‌کنید، می‌توانید دندریت‌ها را مجبور کنید در جهت فشرده‌سازی حرکت کنند، و اگر این جهت در امتداد سطح صفحات باشد، دندریت‌ها می‌خواهند هرگز به طرف مقابل نروند.

این در نهایت می تواند تولید باتری با استفاده از الکترولیت جامد و الکترودهای لیتیوم فلزی را عملی کند. اینها نه تنها انرژی بیشتری را به حجم و وزن معین بسته می کنند، بلکه نیاز به الکترولیت های مایع را که مواد قابل اشتعال هستند، از بین می برند.

چیانگ می‌گوید: پس از نشان دادن اصول اولیه تاثیر گذار، گام بعدی تیم تلاش برای استفاده از آن‌ها برای ایجاد یک نمونه اولیه باتری کاربردی و سپس کشف اینکه دقیقاً چه فرآیندهای تولیدی برای تولید چنین باتری‌هایی مورد نیاز است، خواهد بود. او می‌گوید: اگرچه آنها برای ثبت اختراع این نوآوری اقدام لازم را انجام دادند، اما محققان قصد ندارند خودشان این سیستم را تجاری کنند، زیرا در حال حاضر شرکت‌هایی وجود دارد که روی توسعه باتری‌های حالت جامد کار می‌کنند. او اضافه می کند: می‌توانم بگویم این درک حالت‌های خرابی در باتری‌های حالت جامد است که ما معتقدیم صنعت باید از آن آگاه باشد و سعی کند در طراحی محصولات بهتر از آن استفاده کند.

 

 

 

برچسب‌ها: باتری
بابک مختارنیا

بابک مختارنیا

مطالب مرتبط

دانشمندان از عنکبوت‌های مرده گیره‌های رباتیک می‌سازند
رباتیک

دانشمندان از عنکبوت‌ های مرده گیره‌ های رباتیک ساختند!

نوشته شده توسط ساینا چمنی
11 خرداد 1404
کشف فلزات سمی در نسل جدید سیگارهای الکترونیکی
سلامت و پزشکی

کشف فلزات سمی در نسل جدید سیگارهای الکترونیکی

نوشته شده توسط ساینا چمنی
11 خرداد 1404
چرا بیماری ‌ها بر مردان و زنان اثر متفاوتی می گذارند؟
سلامت و پزشکی

چرا بیماری ‌ها بر مردان و زنان اثر متفاوتی می گذارند؟

نوشته شده توسط ساینا چمنی
11 خرداد 1404
اهمیت تغذیه و ورزش در میانسالی برای پیشگیری از آسیب ‌های عضلانی
سلامت و پزشکی

اهمیت تغذیه و ورزش در میانسالی برای پیشگیری از آسیب ‌های عضلانی

نوشته شده توسط ساینا چمنی
11 خرداد 1404
رمزگشایی نظریه «زبان بیگانگان» توسط یک ریاضی‌دان چینی
علمی

رمزگشایی نظریه «زبان بیگانگان» توسط یک ریاضی‌دان چینی

نوشته شده توسط نرگس چالوک
11 خرداد 1404
خبر بعدی
مطالعات اخیر روی حیوانات نشان می‌دهد که چپ دست یا راست دست بودن مسئله مختص انسان ها نیست و ممکن است یکی از ویژگی‌های اساسی همه پستانداران  از جمله سگ ها باشد.

سگ‌ ها چپ دست هستند یا راست دست؟

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

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

آذرآنلاین آذرآنلاین آذرآنلاین

پیشنهادی

ایسوس از روترهای جدید Wi-Fi 7 سری ROG با قابلیت‌های پیشرفته رونمایی کرد

روترهای وای‌فای 7 سری ROG ایسوس رونمایی شد

2 خرداد 1404
ChatGPT به جمع باارزش‌ترین برندهای جهان پیوست

ادامه صدرنشینی اپل در فهرست باارزش‌ترین برندهای جهان

26 اردیبهشت 1404

داغ‌ترین‌های روز

بهترین گوشی های شیائومی با رم 8

بهترین گوشی های شیائومی با رم 8 که ارزش خرید بسیار بالایی دارند!

9 خرداد 1404
پیش‌بینی قیمت دوج کوین در ۲۰۲۵: آینده پادشاه میم‌کوین‌ها چه خواهد بود؟

پیش‌بینی قیمت دوج کوین در ۲۰۲۵: آینده پادشاه میم‌کوین‌ها چه خواهد بود؟

10 خرداد 1404
بهترین بازی‌های استراتژیک جنگ جهانی؛ موبایل، کنسول، کامپیوتر

بهترین بازی‌های استراتژیک جنگ جهانی؛ موبایل، کنسول، کامپیوتر

9 خرداد 1404
پایان پشتیبانی رسمی برای ۱۹ گوشی محبوب شیائومی

پایان پشتیبانی رسمی برای ۱۹ گوشی محبوب شیائومی

7 خرداد 1404
آیفون ۱۷ پرو با ۱۲ قابلیت جدید در راه است

آیفون 17 پرو با 12 قابلیت جدید در راه است

7 خرداد 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

بهترین گوشی های اندرویدی با فیلم برداری 8K

بهترین گوشی های اندرویدی با فیلمبرداری 8K موجود در بازار!

11 خرداد 1404
ارز دیجیتال چیست به زبان ساده

ارز دیجیتال چیست به زبان ساده

11 خرداد 1404
دامنه

دامنه چیست و چند نوع دامنه وجود دارد + نکات تکمیلی

11 خرداد 1404
راهنمای خرید بهترین فن و کولر برای پردازنده

راهنمای خرید بهترین فن و کولر برای پردازنده

11 خرداد 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