۱۷ آذر ۱۴۰۴
به روز شده در: ۱۷ آذر ۱۴۰۴ - ۲۰:۲۴
فیلم بیشتر »»
کد خبر ۳۵۶۹۶۰
تاریخ انتشار: ۱۲:۵۶ - ۰۱-۰۷-۱۳۹۳
کد ۳۵۶۹۶۰
انتشار: ۱۲:۵۶ - ۰۱-۰۷-۱۳۹۳

نقش نانوذرات اکسید روتینوم در افزایش ظرفیت باتری‌ها

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کمبریج با همکاری محققانی از وزارت انرژی آمریکا به مطالعه الکترودهای جدیدی برای باتری‌های یون لیتیم پرداختند. این الکترودها ظرفیت بالاتری نسبت به الکترودهای فعلی دارد.

اخیرا پژوهشگران به بررسی دلیل افزایش ظرفیت در یک نوع جدیدی از الکترودهای باتری یون لیتیم پرداخته‌اند. در این روش از نانوذرات اکسید روتنیوم (RuO2) استفاده می‌شود.

به گزارش ایسنا، باتری‌های یون لیتیم در بیشتر ادوات الکترونیکی وجود داشته و با زندگی هر روزه ما گره خورده‌اند. پژوهشگران زیادی در سراسر جهان به دنبال ساخت باتری‌های یون لیتیم ایمنی‌تر، ارزان‌تر و با دوام‌تر هستند.

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کمبریج با همکاری محققانی از وزارت انرژی آمریکا به مطالعه الکترودهای جدیدی برای باتری‌های یون لیتیم پرداختند. این الکترودها ظرفیت بالاتری نسبت به الکترودهای فعلی دارد. این گروه به دنبال این بودند که چرا الکترودهای جدید ظرفیت بالاتری نسبت به مقدار پیش‌بینی شده در مدل‌سازی‌ها دارد.

این گروه تحقیقاتی از اکسید روتنیوم (RuO2) به عنوان مدل برای مطالعه این الکترودها استفاده کردند زیرا این نانوذرات تغییرات ساختاری زیادی را در هنگام واکنش با یون‌های لیتیم متحمل می‌شوند. این واکنش‌ها با آنچه که در الکترودهای رایج اتفاق می‌افتد کاملا متفاوت است.

کلارا گری از محققان این پروژه می‌گوید: «ما در این پروژه توانستیم منبع وجود ظرفیت اضافه در هسته RuO2 را پیدا کنیم و در نهایت دستورالعملی برای مطالعه لایه غیرفعالی که در الکترود باتری‌ها بوجود می‌آید ارائه دهیم. این لایه غیرفعال، از الکترولیت در برابر تجزیه شدن محافظت می‌کند؛ پدیده‌ای که معمولا در چرخه شارژ/ دشارژ اتفاق می‌افتد. درک ساختار غیرفعال شدن، کلید اصلی در ساخت باتری‌های بادوام است.»

این گروه تحقیقاتی با استفاده از روش اشعه ایکس XANES و EXAFS به مطالعه این ساختارها پرداختند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که RuO2 احیاء شده و نانوذرات Ru ایجاد می‌شود و اکسید لیتیم با تغییر فاز و عبور از فاز واسطه تبدیل به Lix RuO2 می‌شود. از آنجایی که با این آزمایش‌ها منبع شارژ/ دشارژ اضافه مشخص نشده است، این گروه تحقیقاتی از روش NMR نیز استفاده کردند.

این روش ترکیب شیمیایی و محل استقرار عناصر را نشان می‌دهد. این آزمایش‌ها نشان داد که افزایش ظرفیت به تشکیل LiOH مربوط است که تبدیل به Li2O وLiH می‌شود. بخش کوچکی از افزایش ظرفیت نیز مربوط به تجمع Li روی سطح نانوذرات Ru است که تشکیل آلیاژ LixRu می‌دهد. البته تشکیل این ترکیب در نهایت به تجزیه الکترولیت نیز منجر می‌شود به طوری که بعد از چند بار شارژ/ دشارژ، باتری دچار مشکل می‌شود.


پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر
ارسال به دوستان
شوک لیورپول در آستانه دیدار حساس با اینتر؛ محمد صلاح به دلیل حواشی اخیر از لیست خط خورد پرسپولیس با ۴ غایب به مصاف پیکان می‌رود؛ عالیشاه و عمری به جمع محرومان و مصدومان اضافه شدند سخنگوی دولت: نباید تقابل بین زنان و مردان در مدیریت شکل گیرد ترامپ: اوکراینی‌ها طرح صلح را می‌پسندند، اما زلنسکی هنوز نه (+فیلم) پیمان قاسم خانی: اصلا هوس باز نیستم/ از شوگر ددی بودن شوگر نیستم فقط ددیم/ دوران کمدی درست کردن من گذشته/ به همسرم قول دادم دیگه فحش ندم شوک جدید در رئال مادرید؛ انگشت کیلیان امباپه شکست طباطبایی: صعود ایران از گروه جام جهانی محتمل است؛ دیگر صعود به مرحله حذفی تاریخ‌سازی نیست سیاست های تشویقی برای رشد و توسعه تولید فولادهای پیشرفته با ارزش افزوده بالا در نظر گرفته شود شکست تیم ملی هندبال بانوان ایران مقابل اروگوئه؛ ایران در انتظار تعیین حریف نهایی پرزیدنت کاپ راه نجات در گشودن درهاست پایان گروگان‌گیری میلیاردی در اصفهان رضا غندی‌پور به اسلحه پنهان مورایس تبدیل شد؛ عملکرد خیره‌کننده مهاجم ایرانی الوحده در جام اتحادیه امارات انصراف سپاهان از اعزام محمد کریمی به کمپ اسپایر قطر؛ دلایل مالی پروژه درمان کاپیتان دوم را متوقف کرد دیدار پیکان و پرسپولیس بدون تماشاگر قطعی شد؛ اولتیماتوم به سرخ‌پوشان برای جلوگیری از ورود لیدرها دیدار امیر قلعه‌نویی با سرپرست دفتر حفاظت منافع ایران در واشنگتن
نظرسنجی
با توجه به مشخص شدن رقبای ایران در مرحله نخست جام جهانی فوتبال، به نظر شما تیم ملی می تواند به مرحله بعدی صعود کند؟