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

عصر ایران
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.


ارسال به دوستان
العربیه: حوادث امنیتی، اجلاس ترامپ و شی جین پینگ در پکن را مختل کرد تدوین یک طرح برای ارائه به صحن مجلس؛ ۵۰ میلیون یورو پاداش برای کشتن ترامپ و نتانیاهو مهاجری به عارف: اگر اختیار عزل این دو را ندارید، هیچ‌کاره‌اید شبکه ۱۲ اسرائیل: ارتش تل آویو برای حمله و توقیف «ناوگان الصمود» آماده می‌شود ادعای نتانیاهو: «معادلات منطقه تغییر کرده» و اکنون در «قوی‌ترین موقعیت تاریخ خود» قرار داریم هشدار غریب‌ آبادی به فیفا در خصوص دشمنی‌های آمریکا برگزاری نشست مشترک سازمان آموزش فنی و حرفه ای استان تهران با شورای هماهنگی شهرک های صنعتی مسکو: سلاح‌های ارسالی غربی ها به اوکراین از سوریه و آفریقا سر درآورد فرمانده سنتکام: ایران می‌تواند بر روند کشتیرانی اثر بگذارد/ سپاه هنوز اقتدار قابل توجهی دارد سناتور آمریکایی: هنوز هم روزانه یک میلیارد دلار صرف جنگ با ایران می‌شود دمای این استان‌ها به ۴۰ درجه رسید اوباما: بدون شلیک یک گلوله برنامه هسته‌ای ایران را متوقف کردیم استعفای فرمانده کل گشت مرزی آمریکا اصغر فرهادی: نیازمند بازگشت به کشورم هستم عراقچی: امارات در این جنگ در کنار آمریکا بوده و نمی‌تواند مظلوم‌نمایی کند و بگوید به خاک ما حمله شده