• شهروند خبرنگار
  • شهروند خبرنگار آرشیو
امروز: -
  • صفحه نخست
  • سیاسی
  • اقتصادی
  • اجتماعی
  • علمی و فرهنگی
  • استانها
  • بین الملل
  • ورزشی
  • عکس
  • فیلم
  • وبگردی
  • شهروندخبرنگار
  • رویداد
پخش زنده
امروز: -
پخش زنده
نسخه اصلی
کد خبر: ۵۵۱۴۵۳۲
تاریخ انتشار: ۱۹ تير ۱۴۰۴ - ۱۳:۳۳
علمی و فرهنگی » علم و فناوری

استفاده از چوب برای افزایش طول عمر باتری با خلاقیت دانشمند ایرانی

گروهی از محققان در پژوهشی با همکاری یک دانشمند ایرانی نشان دادند که مواد تشکیل‌دهنده چوب می‌تواند ایمنی و طول عمر باتری‌های لیتیوم-یون را بهبود ببخشند.

استفاده از چوب برای افزایش طول عمر باتری با خلاقیت دانشمند ایرانی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، پژوهشی که با همکاری «مژگان نژاد» دانشمند ایرانی انجام شده است، نشان می‌دهد مواد تشکیل‌دهنده چوب می‌توانند ایمنی و طول عمر باتری‌های لیتیوم-یون را بهبود ببخشند.

برخی از مصرف‌کنندگان نگران خطرات مرتبط با استفاده از باتری‌های لیتیوم-یون هستند که در همه چیز از تلفن گرفته تا لپ‌تاپ و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می‌شوند. پژوهشگران «دانشگاه ایالتی میشیگان» (MSU) دریافته‌اند که یک ماده طبیعی موجود در چوب می‌تواند ایمنی باتری را بهبود ببخشد و در عین حال، عمر باتری را افزایش دهد.

«چنگچنگ فانگ» (Chengcheng Fang) دانشیار دانشکده مهندسی دانشگاه ایالتی میشیگان و «مژگان نژاد» دانشیار دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی این دانشگاه با همکاری یکدیگر «لیگنین» (lignin) را که یک ماده طبیعی در چوب است و به استحکام آن کمک می‌کند، به یک لایه جداکننده نازک تبدیل کردند.

 این لایه را می‌توان در باتری‌های لیتیوم-یون مورد استفاده قرار داد تا از اتصال کوتاه که می‌تواند به آتش‌سوزی منجر شود، جلوگیری کند. فنگ گفت: ما می‌خواستیم باتری بهتری بسازیم که ایمن، کارآمد و پایدار باشد.

درون یک باتری، الکترود‌های کاتد با بار مثبت و آند با بار منفی به جریان الکتریسیته کمک می‌کنند. برای جدا نگه داشتن این الکترودها، یک جداکننده تجاری معمولاً از مواد پلاستیکی پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن ساخته می‌شود که می‌تواند در دمای نزدیک به ۱۰۰ درجه سلسیوس انقباض یابد.

بدون محافظت از جداکننده، طرف‌های کاتد و آند باتری می‌توانند با یکدیگر تماس داشته باشند و به بروز اتصال کوتاه تصادفی و آتش‌سوزی یا انفجار احتمالی منجر شوند. در مقابل، جداکننده‌های ساخته‌شده از لیگنین طی آزمایش‌ها پایدار ماندند و تا دمای ۳۰۰ درجه سلسیوس از نظر اندازه کوچک‌تر نشدند.

این گروه پژوهشی، ضخامت‌های گوناگونی از لیگنین را آزمایش کردند و دریافتند لایه‌های نازک با ضخامت ۲۵ میکرومتر که نازک‌تر از یک چهارم موی انسان هستند، موثرترین لایه در پایدار نگه داشتن داخل باتری و جلوگیری از اتصال آند و کاتد به شمار می‌روند.

استفاده از لایه لیگنین درون باتری، مزیت دیگری هم داشت. افزایش پایداری درون باتری به بهبود چرخه عمر یا تعداد دفعات شارژ و استفاده از باتری کمک کرد.

این گروه پژوهشی افزودند: ما از دیدن این که لایه لیگنین چرخه عمر باتری را نیز بهبود بخشیده است، شگفت‌زده شدیم. ما چرخه عمر باتری را ۶۰ درصد افزایش دادیم.

مزیت سوم این پژوهش، سازگاری آن با محیط زیست است. پژوهشگران توانستند جداکننده‌های لیگنین را با استفاده از یک روش فرآوری خشک و کم‌هزینه تولید کنند. این بدان معناست که آنها موفق شدند مقادیر زیادی از لایه لیگنین را براساس تقاضا تولید کنند و حلال‌های مضر را که معمولاً در تولید جداکننده‌های سنتی استفاده می‌شوند و می‌توانند برای محیط زیست مضر باشند، به کار نبرند.

در این مورد، پژوهشگران توانستند از لیگنین و سایر موادی که امکان تبدیل ۱۰۰ درصد مواد اولیه را فراهم می‌کردند، برای ساخت یک لایه بدون ایجاد هیچ گونه ضایعات یا آلودگی استفاده کنند.

 لیگنین به ویژه لیگنوسولفونات به طور طبیعی فراوان است و برای عملکرد در باتری‌ها نیازی به عملیات اضافی ندارد. این پژوهش، یک مسیر طراحی جدید را برای بهبود ایمنی و قابلیت تولید مواد باتری نشان می‌دهد.این پژوهش در مجله «Advanced Materials» به چاپ رسید.

بازدید از صفحه اول
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
گزارش خطا
Bookmark and Share
X Share
Telegram Google Plus Linkdin
ایتا سروش
عضویت در خبرنامه
نظر شما
آخرین اخبار
صدور دستورات لازم برای تکمیل تصفیه خانه فاضلاب آذرشهر
برگزاری مسابقات استانی تیراندازی با تفنگ و تپانچه در گلستان
دستگیری اتباع بیگانه در شهرستان رزن
تقویت جایگاه تولیدی روستاهای استان کرمان
زنجان، میزبان کشتی ساحلی جوانان قهرمانی کشور
۳ نفر فقط تا پای دار رفتند...
ساخت گلخانه هوشمند در شهرکرد
آغاز ساخت باند دوم محور ماهشهر-رامشیر
افزایش ۲ درصدی مصرف برق در مقایسه با پارسال
مسابقه ملی کتابخوانی «انسان بر سر دو راهی»
نامه جدید ایران به شورای امنیت درباره تجاوز رژیم صهیونی
اروپا در حال بررسی چندین گزینه برای اقدام علیه اسرائیل است
درگیری ارتش جدید و کرد‌های سوریه در حلب
هلاکت و زخمی شدن ۶ نظامی صهیونیست در غزه
ایران اهل مذاکره بر مبنای عزت، منطق و احترام متقابل است
کشتی‌های عازم سرزمین‌های اشغالی را غرق می‌کنیم
قتل مسافران اتوبوس به دست تروریست‌ها در پاکستان
ترکیب نفرات اعزامی به رقابت‌های قهرمانی آسیا مشخص شد
اقتدار ایران در جنگ تحمیلی دوازده روزه، افول هژمونی غرب
واکسیناسیون یک میلیون و ۱۰۰ راس دام سبک و سنگین در گلستان علیه بیماری‌ها
  • پربازدیدها
  • پر بحث ترین ها
سفیر کره شمالی: در صورت نقض آتش‌بس، در کنار ایران هستیم
اصفهان در وضعیت خطرناک آلودگی هوا
دروغ مدیر کل آژانس؛ بهانه تجاوز به ایران
خون پاک شهدا، شکست را به دشمن تحمیل کرد
سفر سخنگوی دولت به بوسنی و انتقال پیام پزشکیان
پاری‌سن‌ژرمن حریف چلسی در دیدار پایانی شد
تیم فوتبال استقلال راهی ترکیه می‌شود
تکرار تجاوز به کشور با پاسخی پشیمان‌کننده‌تر مواجه خواهد شد
معارفه وحید هاشمیان در جمع سرخپوشان
تاب آوری بخش معدن در طوفان تهدیدات فرصت راهبردی برای اقتصاد
درخشش کاروان اسکیت ایران با کسب ۷ نشان رنگارنگ
مصطفی لشگری، سخنگوی باشگاه پرسپولیس شد
برگزاری نخستین جلسه کمیته رسانه باشگاه پرسپولیس
دیدار رئیس فدراسیون با اعضای تیم فوتبال امید کشورمان
انفجار گاز در برج پامچال چیتگر با هفت مصدوم
فعالیت پدافند هوایی تبریز برای انهدام ریزپرنده ها  (۴ نظر)
ترامپ ادعا کرد: زمان مذاکرات بعدی با ایران مشخص شده است  (۴ نظر)
اعتماد به روند گفت‌وگو، شرط بازگشت به مذاکره  (۳ نظر)
اغلب جاسوسان رژیم صهیونیستی با کمک مردم شناسایی شدند  (۳ نظر)
ترامپ: کشور‌های همسو با بریکس جریمه خواهند شد  (۳ نظر)
سردار صفوی: هزاران موشک و پهپاد در جای مطمئن داریم  (۲ نظر)
کاهش بیش از ۵۱ هزار واحدی شاخص بورس  (۲ نظر)
عیادت نماینده ولی فقیه در گیلان از جانشین پلیس راه رشت - لاهیجان  (۲ نظر)
آمریکا بداند تنها راه صلح پایدار گفت‌وگوی محترمانه است  (۲ نظر)
سفیر کره شمالی: در صورت نقض آتش‌بس، در کنار ایران هستیم  (۱ نظر)
ساماندهی خوبی برای خروج اتباع انجام شده است  (۱ نظر)
شبکه تروریستی اینترنشنال به طور کامل هک شد  (۱ نظر)
شهروندان تخلف نانوایی‌ها را از طریق سامانه‌های ارتباطی گزارش دهند  (۱ نظر)
اسرائیل باید به حضور در سرزمین‌های اشغالی پایان دهد  (۱ نظر)
ضربه کاری نیرو‌های مسلح منجر به درخواست آتش بس شد  (۱ نظر)