محققان روشی جهت ساخت باتری‌های بهتر برای خودروهای برقی یافتند
تاریخ انتشار: ۱۴ مهر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۱۳۷۳۷۰
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از تارنمای سای تک دیلی، باتری‌های حالت جامد در مقایسه با باتری‌های سنتی (معمولی) لیتیوم - یونی شارژ سریع‌تری ارائه می‌دهند و همچنین مسافت پیمایش و طول عمر بیشتری دارند و می‌توانند نقشی کلیدی در خودروهای برقی ایفا کنند اما باتری‌های حالت جامد به علت شیوه‌های فعلی فرآوری و تولید مواد، مستعد ناکارایی و شکست هستند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
اکنون محققان یک نقص پنهان را کشف کردند که علت این شکست‌ها بوده است، مرحله بعدی تولید مواد و فرآیندهای تولیدی است که این نقصان‌ها را مدنظر قرار می دهد و باتری‌های نسل بعدی را ایجاد می کند.
برخلاف باتری‌های لیتیوم – یونی که ذراتی با بار الکتریکی به نام یون دارند و در یک مایع جابجا می‌شوند، باتری‌های حالت جامد یون‌هایی دارند که در داخل باتری و یک ماده جامد حرکت می‌کنند.
تحقیق جدید نشان می‌دهد که هر چند سلول‌های حالت جامد مزایایی دارند اما تفاوت‌های محلی یا نقصان‌های کوچک در ماده جامد ممکن است موجب خراب شدن باتری شود و از این رو به گفته محققان وجود یک ماده یک شکل اهمیت دارد تا از این طریق یون‌ها بتوانند در هر مکانی با سرعت یکسان حرکت کنند.
کلسی هاتزل استاد مهندسی مکانیک در مرکز انرژی و محیط زیست اندلینگر مرکز تحقیقاتی در نیوجرسی آمریکا و همکارانش در مقاله‌ای جدید توضیح دادند که چگونه موفق شدند ابزارهایی با فناوری بالا را برای رصد و دنبال کردن تغییرات مواد در مقیاس نانو در حین شارژ شدن در داخل باتری‌ها مورد استفاده قرار دهند.
محققان دانشگاه پرینستون و چند موسسه تحقیقاتی آمریکا نیز ذرات کریستالی را در الکترولیت جامد باتری تحلیل و نتیجه گیری کردند که تغییر روش‌های تولید و فرآوری مواد ممکن است به حل و فصل مشکلات مربوط به قابل اتکا بودن باتری‌ها یاری رساند.
باتری‌ها انرژی الکتریکی را در موادی ذخیره‌سازی می‌کنند که الکترودهای آنها را تشکیل می‌دهند، آند (قطب با علامتی منفی) و کاتد (با علامت مثبت). زمانی که انرژی باتری برای تامین نیروی مورد نیاز خودرو یا یک گوشی تلفن همراه خالی می‌شود، ذرات با بار الکتریکی در طول باتری به سمت کاتد حرکت می‌کنند. الکترولیت جامد یا مایع مسیری است که یون‌ها بین آند و کاتد طی می‌کنند.
مهندسان می‌دانند که باتری‌های حالت جامد مستعد ناکارایی الکترولیت هستند اما به نظر می‌رسید که این ناکارایی به صورت رندوم یا تصادفی روی داده است. اما هاتزل و محققان همکار او به این فکر افتادند که این ناکارایی ممکن است تصادفی نباشد بلکه ناشی از تغییرات در ساختار کریستالی الکترولیت باشد.
آنها برای آزمایش این فرضیه از سنکروترون استفاده کردند و از این طریق اشعه ایکس نیرومند تولید کردند تا بتوانند داخل باتری را در زمان کار مشاهده کنند.
محققان از این طریق دو ساختار کلی را شناسایی کردند که موجب حرکت یون‌ها با سرعت‌های مختلف می‌شوند. آنها حرکت یون‌ها در طول باتری را به حرکت آب در مسیر رودخانه و برخورد آن با سنگ که مانع عبور آب می‌شود، تشبیه کردند.
این محققان می‌گویند که با ایجاد تغییراتی در نحوه ساخت و همچنین با افزودن مقادیر کمی از مواد شیمیایی متفاوت می توان اشکال و ساختارهای کریستالی در الکترولیت باتری را به ثبات رساند.
برچسب‌ها گوشی‌های هوشمند علمی باتریمنبع: ایرنا
کلیدواژه: گوشی های هوشمند علمی باتری گوشی های هوشمند علمی باتری باتری های حالت جامد باتری ها یون ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.irna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایرنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۱۳۷۳۷۰ 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:
فروش خودروهای الکتریکی و هیبریدی در ۲۰۲۴ رکورد خواهد زد
آژانس بین‌المللی انرژی از پیش‌بینی افزایش ۲۰ درصدی فروش خودروهای الکتریکی و هیبریدی در سال جاری نسبت به سال ۲۰۲۳ با فروش ۱۷ میلیون دستگاه خودرو خبر داد.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، بر اساس پیش‌بینی‌های آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، فروش خودروهای هیبریدی الکتریکی و پلاگین به‌رغم کاهش رشد در بعضی بازارها، به رکورد جهانی جدیدی در سال ۲۰۲۴ رسیده است. پیش‌بینی می‌شود امسال ۱۷ میلیون وسیله‌نقلیه الکتریکی باتری‌دار و خودروهای برقی هیبریدی پلاگین به فروش برسد که در مقایسه با سال ۲۰۲۳ بیش از ۲۰ درصد رشد را نشان می‌دهد.
آژانس بین‌المللی انرژی همچنین اعلام کرد که با کاهش هزینه‌ها، قیمت اکثر خودروهای الکتریکی تا سال ۲۰۳۰ برابر با خودروی بنزینی خواهد بود. تسلا نیز در تلاش برای حفظ سهم خود در بازار و در بحبوحه رقابت شدید رقبای چینی مانند BYD، قیمت‌ها را کاهش داد. این مدل نزدیک‌ترین رقیب تسلا به‌عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده خودروهای الکتریکی باتری‌دار در جهان به‌شمار می‌رود.
در این شرایط خودروسازان از کند شدن رشد تقاضا برای خودروهای برقی شکایت دارند که آنها را مجبور به ارائه تخفیف برای رقابت می‌کند، با این حال آژانس بین‌المللی انرژی اعلام کرد که هرچند قیمت‌های پایین می‌تواند به خودروسازان آسیب برساند، بدون‌شک روند گذار را تسریع خواهد کرد. در حال حاضر فروش در بعضی کشورها بیشتر است، اما حرکت روشنی برای این گذار وجود دارد و انقلاب جهانی خودروهای برقی در حال آماده شدن برای مرحله جدیدی از رشد است.
موج سرمایه‌گذاری در تولید باتری نیز نشان می‌دهد که زنجیره تأمین خودروهای برقی در حال پیشرفت است تا برنامه‌های بلندپروازانه خودروسازان برای توسعه را برآورده کند. در نتیجه انتظار می‌رود سهم خودروهای الکتریکی در جاده‌ها به سرعت به افزایش خود ادامه دهد.
آژانس بین‌المللی انرژی همچنین اعلام کرد در سه ماهه اول سال ۲۰۲۴ فروش خودروهای هیبریدی الکتریکی و پلاگین (ترکیب موتورهای بنزینی و باتری) بیشتر از کل سال ۲۰۲۰ بوده است. این خودروها هنوز هم هنگام استفاده مقادیر زیادی کربن‌دی‌اکسید منتشر می‌کنند، با این حال در صورت استفاده صحیح گامی ضروری برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای هستند تا زمانی که زیرساخت‌های شارژ عمومی بهبود پیدا کنند.
بعضی از کشورهای جهان بر تشویق استفاده از خودروهای الکتریکی تمرکز کرده‌اند، اما سیاست‌های مناطق مختلف جهان بسیار متفاوت است که این امر چین و کشورهای ثروتمند اروپایی را به‌طور کلی از سایر نقاط جهان از جمله ایالات متحده جلوتر قرار می‌دهد.
زمان پذیرفتن خودروهای برقی در اروپا به شدت تحت تأثیر مقررات قرار دارد، زیرا خودروسازان سعی می‌کنند از مدل‌های بنزینی و دیزلی خود سود ببرند و در عین حال از جریمه برای نداشتن فروش کافی خودروهای برقی اجتناب کنند.
با این وجود انتظار می‌رود فروش خودروهای برقی بریتانیا در سال ۲۰۲۴ برابر یا کمی بیشتر از آلمان باشد که جمعیت بیشتری دارد. بریتانیا در سه ماه اول سال ۲۰۲۳ برای اولین بار بزرگ‌ترین بازار خودروهای الکتریکی اروپا بود، چراکه فروش آلمان به دلیل کاهش یارانه‌ها و توقف عمدی فروش توسط تولیدکنندگان تا سال ۲۰۲۵ و به‌دنبال وضع قوانین سخت‌گیرانه‌تر در مورد میانگین انتشار دی‌اکسید کربن دچار مشکل شد. با این وجود تأخیر در تولید آلمان برای تولیدکنندگان چینی فرصت چشمگیری به‌شمار می‌رود، زیرا از سال ۲۰۲۵ تولیدکنندگان سنتی به‌طور جدی فعالیت خودروهای الکتریکی خود را آغاز خواهند کرد و عرصه رقابت تنگ‌تر خواهد شد.
تیم فوتسال افغانستان نیمی از راه جام جهانی را طی کرد