یکی از دلایل اصلی عدم خرید خودروهای برقی، سرعت شارژ باتری آن هاست.علی رغم پیشرفت های زیاد در این زمینه، هنوز مدت زمان مورد نیاز برای شارژ کامل باتری خودرو نسبتا زیاد است.حالا محققان موفق به طراحی و تولید باتری ای شده اند که می تواند در مدت 5 دقیقه شارژ شود.به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن و به نقل از ژورنال Joule، این تیم تحقیقاتی در دانشگاه کرنل آمریکا موفق به تولید این باتری شدند.در حال حاضر حداقل مدت زمان برای شارژ یک باتری خودرو 30 دقیقه است.در ابتدا تصور می شد که سرعت شارژ باتری را می توان با شارژرهای خاص افزایش داد اما مشخص شد که این نوع باتری برای شارژ سریع مناسب نیستند.حال و با دستیابی به این دانش، باتری خودرو به نیازی به شارژر سریع ندارد.برای ساخت این باتری، تیم تحقیقاتی دانشگاه کرنل از فلز ایندیم برای ایجاد آندها استفاده کرده اند.این فلز در بیشتر صفحات لمسی و پنل های خورشیدی وجود دارد و در تسریع روند شارژ و ذخیره برق در باتری کمک شایانی می کند.این باتری ها جایگزین مناسبی برای باتری های فعلی با برد حرکتی بالا شوند. این باتری چون در زمان کمتری شارژ میشود، میتواند با افزایش دفعات شارژ، جایگزین باتریهای گران و با ظرفیت بالا نیز شود؛ البته در این صورت باید باجههای شارژ بیشتری در سطح شهر مهیا کرد.این باتری زمان طولانی مورد نیاز برای شارژ را کاملا از بین برده و به سازندگان خودروهای الکتریکی اجازه می دهد تا از باتری های کوچک تر و نیز با برد کمتر از 480 کیلومتر استفاده کنند.شاید این اتفاق خرید و استفاده از خودروهای برقی را توجیه کند اما هنوز یک سوال بزرگ وجود دارد و آن این است که وقتی می توان از خودروهای گازسوز در فاصله های طولانی استفاده کرد، چرا به ماشین های برقی روی بیاوریم؟
با فناوری Swapery شارژ گوشی خود را در 7 ثانیه تأمین کنید
هدفونی که بهصورت خودکار شارژ میشود؛ محصول هیجانانگیز CES 2024
راهاندازی خط تولید باتری گرافنی از ابتدای سال ۲۰۲۴
گوگل احتمالاً در اندروید 15 قابلیت نمایش سلامت باتری را اضافه میکند
استفاده از یک پوشش فلزی سبب افزایش عمر باتری تا 44 درصد شده است
پس از تلاش های بی وقفه دانشمندان برای ارتقا عمر باتری های لیتیومی، توانستند ماندگاری آن را تا 44 درصد نسبت به سری قبل ارتقا دهند.
به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن به نقل از Innovation Origins، گروهی از دانشمندان توانستند از طریق پوشاندن آندهای سیلیکون با ذرات فلزی لیتیوم تثبیت شده، مقدار عملکرد و ماندگاری باتری را تا حد زیادی بهبود ببخشند. در حال حاضر گروهی از مهندسان دانشگاه مهندسی جورج آر. باورن، با تحقیقات گسترده متوجه شدند که استفاده از یک پوشش فلزی میتواند سبب شود تا طول عمر باتری های لیتیومی چیزی بین 22 تا 44 درصد افزایش پیدا کند.
لیزا بیسوال، مهندس مولکولی و شیمی دان دانشگاه رایس در این باره گفته است:
سیلیکون یکی از موادی است که واقعاً قابلیت بهبود چگالی انرژی در سمت آند باتریهای لیتیوم-یونی را دارد. به همین خاطر تلاشهایی در دنیای علوم باتریها درحال انجام است تا آندهای گرافیتی جای خود را به نمونههای سیلیکونی دهند.
این فناوری جدید، علاوه بر داشتن مزایا، دارای معایبی نیز میباشد. برای مثال این سیلیکون سبب میشود تا پایداری باتری را در چرخه انتهایی شارژ و دشارژ را کمتر شود. از همین رو دانشمندان روش جدیدی برای لیتیومدار کردن باتری ها پیدا کردهاند که سبب میشود پایداری باتری ها بهبود پیدا کند. در این ساز و کار جدید، با استفاده از یک ماده فعال سطحی، اجازه پراکندهسازی یکسان ذرات روی باتری را ایجاد میکند.
اولین باتری یون_آلومینیوم غیر سمی در جهان ساخته شد
محققان توانستند پس از تحقیقات گسترده و فراوان، نوعی باتری یونی_آلومینیومی بسازند که برخلاف باتری های عادی، غیر سمی است.
به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن به نقل از Tech Explorist، تیمی از محققان دانشگاه فیلندرز در استرالیا و دانشگاه علم وفناوری در چین توانستند طی تحقیقات گسترده ای که انجام دادند، نوعی باتری تولید کنند که غیر سمی بوده و برخلاف سایر باتری ها آسیبی به محیط اطراف خود وارد نمیکند. این باتری دارای قابلیت شارژ بوده و حجم مناسب نیز برای آن در نظر گرفته شده است. این باتری ها یک منبع ذخیره انرژی پایدار و کم هزینه هستند.
این باتری از یک سیستم کاتدی و اندی، به همراه الکترولیت تشکیل شده است که در جز اول باید یون عای فلزی و مثبت تولید شود. یکی از چالش هایی که دانشمندان در تولیدات این باتری با آن مواجه بودند، حرکت آهسته کمپلس های یونی Al+3 بود که سبب می شد تا AIB با راندمان کاتدی پایین تولید شود. ولتاژ ارائه شده توسط این باتری 1.25 ولت بوده و ظرفیت آن نیز 110 میلی امپر ساعت- گرم در 800 سیکل اعلام شده است.
استفاده از الکترون های مبتنی بر آب توانسته است به محققان کمک کند تا آنها بتوانند اولین طرح از AIB های آبی را گسترش دهند. این پلیمرها ضد حریق بوده و در برابر هوا نیز پایدار اند. در حال حاضر محققان امید دارند که بتوانند در آینده از مواد زیست تخریب پذیر برای ساخت انواع باتری های گوناگون استفاده کنند تا در نتیجه بتوانند از زمین در برابر آسیب های انسانی محافظت کنند.
برای اولین بار در جهان؛ ساخت باتری خوراکی قابل شارژ
دانشمندان برای اولین بار در جهان موفق شدند که باتری را به وسیله موارد خوراکی طراحی کرده و بسازند. این باتری خوراکی که امکان شارژ کردن آن نیز وجود دارد، در دستگاههای الکترونیکی پزشکی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن به نقل از نیواطلس، با وجود این نوع از باتریها، دستگاههای پزشکی مجهز به باتری مذکور که در بدن انسانها کار گذاشته میشوند، مشکلات کمتری را برای بدن ایجاد خواهند کرد. این نوع باتری خوراکی در موسسهای به نام IIA ایتالیا توسعه پیدا کرده است.
دانشمندان و محققان برای ساخت باتری مذکور از واکنشهای شیمایی موسوم به ردوکس که در سلولهای انسان و سایر حیوانات انرژی تولید میکنند، استفاده کردهاند. بخش آند و کاتد باتری خوراکی مذکور به ترتیب از ریبوفلاوین و کورستین ساخته شده است. البته در ساختار باتری نیز از مقداری ذغال به منظور افزایش رسانایی استفاده شده است.
افزون بر این، الکترولیت باتری بر پایه آب است و در بخش جدا کننده، از جلبک خوراکی دریایی نوری استفاده شده است. در نهایت، دو ورقه طلایی خوراکی از جنس موم زنبور عسل به کاتد و آند اضافه شده است.
گفتنی است که این باتری 0.65 ولتی است و این امکان را دارد تا جریان 48 میکروآمپری را به مدت 12 دقیقه تولید کند. این میزان تولید جریان برای دستگاههای الکترونیکی پزشکی کافی و مناسب است.
باتریهای یون اکسیژن در آینده جایگزین باتریهای لیتیومی میشوند
محققان دانشگاهی در وین اتریش موفق شدند که باتریهای یون اکسیژن بسازند که به احتمال بسیار زیاد در آینده نزدیک جایگزین باتریهای لیتیومی میشوند.
به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن به نقل از اینترستینگ انجینیرنگ، باتریهای یون اکسیژن این امکان را دارند که در سیستمهای ذخیره انرژی بزرگ به جای باتریهای لیتیوم یونی مورد استفاده قرار بگیرند. البته ناگفته نماند که چگالی انرژی در باتری یون اکسیژن به اندازه باتری لیتیوم یونی نیست.
با این حال، باتریهای جدید از مزایایی خوبی بهره میبرند. برخلاف باتریهای لیتیوم یونی، ظرفیت ذخیرهسازی باتری یون اکسیژن با گذشت زمان کاهش پیدا نمیکند. در همین راستا، عمر این نوع باتریها بسیار زیاد است و به مدت زمان طولانی میتوان از آنها استفاده کرد.
علاوه بر اینها، باتریهای یون اکسیژن را میتوان بدون عناصر و موادی که کمیاب هستند، تولید کرد. همچنین موادی که برای ساخت باتریهای مذکور به کار میرود، غیرقابل احتراق هستند تا از بروز انفجار و آتشسوزی نیز جلوگیری شود.
گفتنی است که محققان اتریشی برای ساخت این نوع باتری از یک نوع ماده سرامیکی استفاده کردهاند. این ماده سرامیکی میتوانند یونهای اکسیژن را با دو بار منفی جذب کرده و رها کنند. پس از آن، هنگامی که یک ولتاژ الکتریکی به باتری اعمال میشود، یونهای اکسیژن از یک ماده سرامیکی به یک ماده سرامیکی دیگر حرکت کرده تا جریان الکتریکی تولید کنند.
یکی از محققان اتریشی که در طراحی و ساخت این نوع باتری مشارکت داشته است، میگوید که باتری یون اکسیژن میتوانند راهی عالی برای ذخیره مقادری زیادی از انرژی منابع تجدیدپذیر باشد.
فناوری باتری حالت جامد شیائومی با چگالی انرژی بالا رونمایی شد
شیائومی، غول فناوری چینی، در زمینه باتری از یک فناوری جدید رونمایی کرد. فناوری باتری حالت جامد شیائومی دارای چگالی انرژی بالاتر است و در دماهای پایین عملکرد بهتری را ارائه میکند. علاوه بر این، فناوری مذکور از ضریب امنیت بالاتری بهره میبرد.
به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن به نقل از گیزموچاینا، شیائومی مدعی است که چگالی انرژی فناوری باتری حالت جامد خود 1000 وات ساعت در لیتر است و عملکرد تخلیه انرژی آن در دماهای پایین حدود 20 درصد بهبود یافته است.
مهمترین تفاوت باتریهای حالت جامد و باتریهای سنتی، الکترولیت است که به حالت جامد تبدیل شده است. الکترولیتهای جامد نسبت به الکترولیتهای مایع استحکام بالاتری دارند و از چگالی انرژی بیشتری بهره میبرند. باتریهای حالت جامد میتواند صعنت باتری را متحول کند و شیائومی وعده داده که فناوری جدیدش زمین بازی را تغییر دهد.
در آزمایشهای شیائومی از فناوری جدیدش نتایج جالب توجهای به دست آمد. یکی از نتایج این بود که چگالی انرژی در باتریهای حالت جامد 1000 وات ساعت در لیتر است. این بدان معناست که انرژی بیشتری را میتوان در یک فضای کوچکتر ذخیره کرد. شیائومی برای بررسی بیشتر فناوری جدید خود، از یک باتری 6000 میلیآمپر ساعتی را در گوشی هوشمند شیائومی 13 استفاده کرد که به این نتیجه رسید عمر باتری به طور قابل توجهای افزایش پیدا میکند.
علاوه بر چگالی انرژی بالا، فناوری جدید شیائومی در دماهای پایین نیز عملکرد بهتری را ارائه میدهد و ضریب امنیتی آن نیز بهود یافته است.
به طور کلی، فناوری جدید باتری حالت جامد شیائومی میتواند گام مهمی در توسعه نسل بعدی باتریها باشد. گفتنی است که شرکتهای فناوری در زمینه طراحی و تولید باتریهای مختلف فعالیتهای مهمی را انجام دادهاند. به عنوان مثال، آنر به تازگی از اولین باتری سیلیکون کربن موبایل خود که تراکم انرژی نسبت به نسلهای قبلی 12.8 درصد بالاتر است، رونمایی کرد.
