مشکل باتری خودروهای برقی در سرما حل شد!
تاریخ انتشار: ۱۲ خرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۸۹۰۵۶۵
بسیاری از صاحبان وسایل نقلیه الکتریکی نگران این هستند که باتری آنها در هوای بسیار سرد چقدر کارآمد خواهد بود. اکنون دانشمندان با استفاده از علم شیمی توانسته‌اند این مشکل را حل کنند.
به گزارش برنا؛ در باتری‌های لیتیوم فعلی،مشکل اصلی در الکترولیت مایع است. این الکترولیت جزء کلیدی باتری است چون یون‌ها را بین دو الکترود باتری منتقل می‌کند و باعث شارژ و تخلیه باتری می‌شود.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
در باتری های لیتیوم یونی امروزی،الکترولیت شامل مخلوطی از نمک لیتیم هگزا فلوروفسفات و حلال‌های کربناتی مانند اتیلن کربنات است.حلال‌ها نمک را حل می‌کنند تا الکترولیت تشکیل شود.وقتی باتری شارژ می‌شود،الکترولیت مایع یون‌های لیتیم را از کاتد(یک اکسید حاوی لیتیوم) به آند (گرافیت)منتقل می‌کند.زمانی که یون‌ها از طریق الکترولیت درحال انتقال به سمت دیگر سلول گرافیتی هستند،در میانه راه در میان خوشه‌هایی از چهار یا پنج مولکول حلال قرار می‌گیرند.در طی چند بار شارژ اولیه،این خوشه ها به سطح آند برخورد کرده و یک لایه محافظ به نام فاز میانی الکترولیت جامد را تشکیل می‌دهند.پس از تشکیل،این لایه مانند یک فیلتر عمل می‌کند که فقط اجازه عبور یون‌های لیتیم را می‌دهد.به این ترتیب الکترود آند قادر است تا اتم‌های لیتیم را در ساختار گرافیت به صورت شارژ ذخیره کند.پس از تخلیه،واکنش‌های الکتروشیمیایی،الکترون‌هایی را از لیتیم آزاد کرده که می‌توانند جریان الکتریسیته را تولید کنند اما مشکل این است که در دماهای سرد،الکترولیت با حلال‌های کربنات شروع به یخ زدن می‌کند.
از آن‌جایی که در اثر سرما یون‌های لیتیم درون الکترولیت یخ می‌زنند، در نتیجه الکترولیت توانایی انتقال یون‌های لیتیم به آند را از دست می‌دهد و باتری شارژ نمی‌شود.از این رو، این یون‌ها به انرژی بسیار بالاتری برای نفوذ به لایه رابط نیاز دارند. به همین دلیل،دانشمندان به دنبال حلال بهتری هستند. این تیم چندین حلال حاوی فلوئور را بررسی کردند و توانستند ترکیبی را شناسایی کنند که دارای کمترین سد انرژی برای آزادسازی یون‌های لیتیم از محلول الکترولیت در مناطق سرد است. آنها همچنین در مقیاس اتمی مشخص کردند که چرا این ترکیب کارایی بالایی دارد. این کارایی به موقعیت اتم‌های فلوئور در هر مولکول حلال و تعداد آنها بستگی دارد.
در آزمایش با سلول‌های آزمایشگاهی، الکترولیت فلوئوردار ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی پایدار برای اجرای ۴۰۰ چرخه شارژ-تخلیه در دمای منفی ۴ فارنهایت را حفظ کرد. حتی در این دما ظرفیت این سلول با ظرفیت یک سلول با الکترولیت حاوی کربنات برابر بود.یک داشمند گفت:«تحقیقات ما نشان داد که چگونه می‌توان ساختار اتمی حلال‌ها را برای طراحی الکترولیت‌هایی کارآمد در دماهای زیر صفر تنظیم کرد.الکترولیت ضد یخ بسیار ایمن تر از الکترولیت های مبتنی بر کربنات است زیرا احتمال آتش گرفتن آن صفر است.علاوه بر این، ما در حال ثبت اختراع الکترولیت با دمای پایین و ایمن‌تر هستیم و به دنبال یک شریک صنعتی می‌گردیم تا این اختراع را با یکی از طرح‌های آنها برای باتری‌های فعلی تطبیق دهیم.»
آیا این خبر مفید بود؟نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف
منبع: خبرگزاری برنا
کلیدواژه: باتری رایانه سرما شیمی وسایل نقلیه یون های لیتیم حلال ها یون ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۸۹۰۵۶۵ 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:
مافیای خودرو تلاش می‌کند مانع ورود خودروهای برقی به کشور شود
پس از آنکه دلال‌ها و مافیای خودرو نتوانستند نقشه‌ها و منافع کلان و نجومی خود را در موضوع خرید خودروهای برقی تأمین کنند و قراردادهای خرید خودروهای برقی شهرداری تهران امید آنها را ناامید کرده، اکنون بازوی رسانه‌ای این باند با پول‌پاشی میان برخی افراد و رسانه‌ها تلاش می‌کند تا مانع از اجرایی‌شدن ورود تکنولوژی خودروهای برقی توسط دولت سیزدهم و مدیریت شهری شود.
این در حالی است که چندی پیش برخی از وزرا، نمایندگان مجلس و شهردار تهران اعلام‌کرده بودند مافیای خودرو در مسیر واردات خودروی باکیفیت و ارزان به کشور سنگ‌اندازی می‌کنند.
هیجان ستاره بایرن: چی بهتر از بازی با رئال!