میرنیوز
به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، محققان آمریکایی موفق به ابداع باتریهای پتاسیمی شدهاند که خود را بازیابی میکنند و مشکل تشکیل دندریت را که مانع از توسعه باتریهای لیتیومی ارزان، قدرتمند و پر چگال است، حل کردهاند.
لیتیوم گران است، از نظر زیست محیطی محدود و در حجم زیادی در دسترس نیست و قابل اشتعال نیز هست، اما در حال حاضر بهترین راه حل برای تامین قدرت خودروهای برقی و تلفنهای همراه هوشمند به حساب میآید.
اکنون به دلیل کامل نبودن باتریهای لیتیومی و مشکلاتی که در راه توسعه آنها وجود دارد، گزینههای جایگزین دیگر در حال توسعه هستند و یکی از گزینههایی که میتواند قابل رقابت باشد، باتریهای ساخته شده از پتاسیم است.
پتاسیم هم ارزان و فراوان است و هم کار با آن راحتتر است، به این معنی که ضمن ارزان بودن به دلیل فراوانی، هزینههای تولید کمتری نیز دارد. باتریها را با استفاده از آندهای تماما فلز پتاسیم میتوان هم از نظر حجم و هم وزن، چگالتر و متراکمتر ساخت که قابل مقایسه با باتریهای لیتیومی باشد.
یک مشکل اساسی که بر سر توسعه باتریهای لیتیومی وجود دارد، تشکیل دندریت است. با گذشت زمان و با پر و خالی شدن پیوسته باتری، ذرات فلز –چه لیتیوم چه پتاسیم- شروع به اتصال به آند میکنند. با این اتفاق، شاخههای تیزی به نام دندریت شروع به شکل گیری میکنند و در نهایت، به اندازه کافی بلند میشوند تا از غشای عایق جدا شوند و آند را از کاتد جدا کنند و مدار باتری را کوتاه کنند. این امر باعث ایجاد گرما و گاهی آتش سوزی میشود و به طور موثری طول عمر باتری را کاهش میدهد.
اکنون گروهی از دانشمندان موسسه پلی تکنیک "رنسلر"(Rensselaer) در نیویورک میگویند که یک رویکرد خود درمان ابداع کردهاند که میتواند زمانی که باتری را در طول شب شارژ میکنید، این دندریتها را از آند پاک کرده و از ایجاد مشکل جلوگیری کند.
محققان معتقدند اکنون با این روش میتوان باتریهای پتاسیمی را با طول عمر بالا و قیمت ارزان به تولید انبوه رساند و به بازار عرضه کرد.
این روش عجیب به نظر میرسد، زیرا در واقع به شارژ سریع و انفجاری و تخلیه با سرعت بالا وابسته است. دقیقاً همان چیزی که به ما گفته میشود اگر بخواهیم عمر باتریهای لیتیوم خود را حفظ کنیم و بالا ببریم، نباید انجام دهیم. محققان با انجام این کار در شرایط کنترل شده میتوانند گرمای باتری را کنترل کنند و دما را تا جایی که پتاسیم ذوب نشود، افزایش دهند تا دندریتها کنده شوند.
این گروه تحقیقاتی، توانایی خودتعمیری مشابهی را برای مقابله با دندریتها در باتریهای لیتیومی در سال 2018 ارائه داده بود که به شکل قابل توجهی به دمای بالاتری نیاز داشت.
"نیخیل کوراتکار" سرپرست این تحقیق میگوید: با این رویکرد جدید، ایده این است که در شب یا هر زمان که از باتری استفاده نمیکنید، یک سیستم مدیریت باتری داشته باشید که این گرما را اعمال کند و باعث شود دندریتها پاک شوند.
وی افزود: من میخواهم انتقال به باتریهای فلزی را ببینم. باتریهای فلزی کارآمدترین روش برای ساخت یک باتری هستند، با این حال، به دلیل مشکل دندریتها، تاکنون عملی نبودند. اما اکنون با پتاسیم امیدوار شدهایم.
این مطالعه در PNAS منتشر شده است.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
آتشسوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی میشود!
استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام میکند
زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
نشست چالشهای زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار میشود
چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفهای داشته باشد
هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار میشود
دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعدههای سالم
وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی میشود
ایران دارای قویترین نظام سلامت در منطقه است
ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا