• 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
دو زلزله عصر امروز چابکسر خسارتی نداشت
عارف: فرمانده کل قوا، محور مدیریت جنگ ۱۲ روزه بود
برگزاری محفل قرآنی « به سوی فتح » در آستانه اشرفیه
پیش‌یابی چینش هوای پرفشار اصلی‌ترین دلیل آلودگی هوا است
منوچهر نیکفر مدیرعامل باشگاه سپاهان شد
بیانیه‌ای برای محکوم کردن دشمن صهیونی
ادامه روند موفقیت‌آمیز صفرزاده در تور حرفه‌ای Qinghai با حفظ جایگاه برترین رکابزن آسیایی
برگزاری مسابقات ژیمناستیک انتخابی قهرمانی کشور در رشت
بیانیه بیش از 1500 نفر از علما و متفکران اهل سنت در حمایت از ایستادگی و مقاومت در برابر آمریکا و اسرائیل
روایت زندگی شهدا به صورت کتاب جمع‌آوری خواهد شد
پیش بینی رگبار، باران، رعد و برق و وزش باد شدید در چهار استان
تمدید قرارداد مازیار زارع با باشگاه ملوان بندرانزلی
ناپایداری‌های جوی حاکم بر آسمان چهارمحال و بختیاری
مصطفی لشگری: برای اضافه شدن عمری منتظر پاسخ استعلام هستیم
پیش بینی بارش‌های رگباری از فردا در جنوب و غرب استان
جعفری: بازی نخست همیشه چالش برانگیز است
خبر‌هایی از مصوبات جلسه تامین نهاده های دامی در گرمسار
تلفات و ضایعات حوزه دام و غذا، بسیار و بهره وری پایین است
پنجمین اهدای عضو در گیلان
مالیات ابزاری برای توسعه استان قم
  • پربازدیدها
  • پر بحث ترین ها
فعالیت پدافند هوایی تبریز برای انهدام ریزپرنده ها
سفیر کره شمالی: در صورت نقض آتش‌بس، در کنار ایران هستیم
اغلب جاسوسان رژیم صهیونیستی با کمک مردم شناسایی شدند
تروریست فراری را شناسایی و معرفی کنید
ثبت نام خرید تاکسی برقی شاسی‌بلند در تهران ادامه دارد
اصفهان در وضعیت خطرناک آلودگی هوا
وقتی الگوریتم‌ها می‌کشند: فناوری چگونه اهداف را شناسایی می‌کند؟
انتشار اطلاعات جدید ایران‌اینترنشنال توسط «حنظله»
صعود دختران ایران به دور دوم جام جهانی شطرنج ۲۰۲۵
تیم ملی فوتبال بانوان ایران وارد امان شد
درگیری‌های مسلحانه در اربیلِ کردستان عراق
ابهام در ۵ ماده طرح مجازات جاسوسی از نظر هیئت نظارت
اسرائیل باید به حضور در سرزمین‌های اشغالی پایان دهد
هرگونه تجاوز، پاسخ دندان‌شکن را به همراه خواهد داشت
دروغ مدیر کل آژانس؛ بهانه تجاوز به ایران
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)
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)
استفاده از ظرفیت استادان بازنشسته در دانشگاه‌های غیرانتفاعی تصویب شد  (۱ نظر)
ضربه کاری نیرو‌های مسلح منجر به درخواست آتش بس شد  (۱ نظر)