متن خبر
به گزارش آگاه باتریهای لیتیومیونی امروزه از مهمترین فناوریهای راهبردی در جهان به شمار میروند و نقش مهمی در توسعه حملونقل برقی، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و تولید تجهیزات الکترونیکی دارند. یکی از چالشهای اصلی در ارتقای این باتریها، افزایش ظرفیت ذخیرهسازی انرژی و بهبود طول عمر آنها است.
در همین راستا، پژوهشگران آزمایشگاه ذخیره انرژی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، در مطالعهای جدید، روشی نوآورانه برای بهبود عملکرد آندهای سیلیکونی باتریهای لیتیومیونی ارائه کردهاند. سیلیکون به دلیل ظرفیت بالای ذخیرهسازی یونهای لیتیوم، از گزینههای امیدبخش برای جایگزینی آندهای گرافیتی متداول محسوب میشود، اما تغییرات حجمی زیاد آن هنگام شارژ و دشارژ، استفاده گسترده از این ماده را با چالش مواجه کرده است.
پژوهشگران دانشگاه تهران در این پژوهش با استفاده از پوشش پلیمری پلیآکریلونیتریل و بهرهگیری از فرآیند سریع «پیشلیتیمدار کردن (Pre-lithiation) موفق شدند پایداری و عملکرد الکتروشیمیایی آندهای سیلیکونی را بهبود بخشند. در این روش، الکترود تنها در مدت سه دقیقه و از طریق تماس مستقیم با فلز لیتیوم پیشلیتیمدار میشود؛ فرآیندی که ضمن جبران بخشی از اتلاف اولیه لیتیوم، به تشکیل سریعتر و پایدارتر لایه محافظ روی سطح آند کمک میکند.
نتایج آزمایشهای انجامشده نشان داد آندهای پیشلیتیمدار شده پس از ۱۵۰ چرخه شارژ و دشارژ، توانستهاند ۷۱.۷ درصد ظرفیت اولیه خود را حفظ کنند؛ در حالی که این میزان در نمونههای فاقد این فرآیند ۶۳.۶ درصد بوده است. همچنین بازده کولنی این الکترودها به حدود ۹۹ درصد رسیده است که نشاندهنده پایداری بالای عملکرد آنها است.
در آزمون باتری کامل مجهز به کاتد NMC811 نیز بازده کولنی اولیه از ۴۴ درصد به حدود ۷۹ درصد افزایش یافته و ظرفیت ویژه چرخه نخست از ۹۴ به ۱۵۹ میلیآمپرساعت بر گرم رسیده است. علاوه بر این، میزان حفظ ظرفیت پس از ۱۰۰ چرخه شارژ و دشارژ از ۵۲ درصد به ۶۹ درصد افزایش یافته که حاکی از تأثیر قابل توجه این فناوری در بهبود عملکرد باتریهای لیتیومیونی است.
از مهمترین مزایای روش ارائهشده میتوان به سادگی، هزینه پایین، سرعت بالا و قابلیت توسعه آن برای تولید در مقیاس صنعتی اشاره کرد؛ ویژگیهایی که میتواند مسیر تجاریسازی این فناوری را هموارتر کند.
نتایج این پژوهش در مجله معتبر Journal of Power Sources (از نشریات بینالمللی پیشرو در حوزه فناوری باتری و سامانههای ذخیرهسازی انرژی) منتشر شده است.
این پژوهش گامی مؤثر در توسعه فناوری باتریهای پرظرفیت و پایدار به شمار میرود و میتواند زمینهساز بهکارگیری گستردهتر آندهای سیلیکونی در نسل آینده باتریهای لیتیومیونی باشد.
این پژوهش با همکاری خانم دکتر ثریا هورنام، آقای دکتر صادق قربانزاده، آقای دکتر محمدرضا یعسوبی از پژوهشگران آزمایشگاه ذخیره انرژی دانشگاه تهران و به هدایت زینب سنایی، عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر و سرپرست آزمایشگاه ذخیره انرژی دانشگاه تهران انجام شده است.
این مقاله در پیوند زیر قابل مشاهده است:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775325017021
انتهای خبر/263867/
اخبار اقتصادی
- طرح مناقشهبرانگیز زنگزور؛ ضرورت هوشیاری درباره پیامدهای امنیتی پروژه اقتصادی مسیر ترامپ
- تأمین مالی ۳۰۰ همتی؛ کلید طلایی تحقق اهداف برنامه هفتم در اقتصاد دانشبنیان
- سرمایه گذاری در زیرساخت شرط پیشرفت اقتصاد دیجیتال است
- وزیر اقتصاد: بسته اصلاحی حذف مقررات مخل تولید در دستور کار دولت است
- «طب ایرانی» میراث علمی برای ارتقای سلامت و توسعه اقتصاد دانشبنیان
- پزشکیان: در هیچیک از بندهای تفاهم از حقوق ملت عقبنشینی نکردیم| جنگ امروز، جنگ اقتصاد و معیشت مردم است
- منطقۀ ویژۀ اقتصادی پیام آمادۀ ارتقاء سطح تجارت با کشورهای آفریقایی است
- ایجاد مرکز رشد اقتصاد دیجیتال، فرصت تازهای برای شکوفایی شرکتهای فناور اردبیل خواهد بود
- پزشکیان: مهمترین میدان نبرد امروز، عرصه اقتصاد و معیشت مردم است/ وحدت و هماهنگی امروز میان قوای سهگانه کمنظیر و شایسته قدردانی است
- جنگ ایران زنجیره بحران اقتصادی اروپا را تشدید کرد/ سقوط سود رایانایر و هشدار درباره موج ورشکستگی ایرلاینها
اخبار اجتماعی
- اطلس فرهنگی؛ مجموعهای از ظرفیتهای فرهنگی، تاریخی و اجتماعی/ تدوین اطلس فرهنگی اقدامی برای صیانت از هویت بومی خمینیشهر
- در راستای افزایش منابع سازمان تأمیناجتماعی ۳۲ برنامه تدوین شد
- پیوست فرهنگی و اجتماعی؛ مسیری که نباید نیمه تمام بماند
- توسعه همکاریهای اشتغال و تأمین اجتماعی در دستور کار قرار گرفت
- پیام تبریک مدیرعامل بانک رفاه کارگران به مناسبت هفته تامین اجتماعی
- اعضای هیات رئیسه کمیسیونهای اجتماعی و انرژی مجلس مشخص شدند/ ابقاء بابایی کارنامی و موسیاحمدی به عنوان رؤسای کمیسیون
- انتقاد معاون پژوهشی وزارت علوم از وضعیت آموزشی رشتههای روستایی/ سرفصلها باید با رویکرد کارآفرینی اجتماعی بازنگری شود
- اطلاعیه سازمان سنجش آموزش كشور درباره فعالیت صفحات جعلی در شبكههای اجتماعی
- سازمان سنجش درباره صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی هشدار داد
- وجود ۲۱۳ هزار بازنشسته زیر ۴۰ سال برای سازمان تأمین اجتماعی به اصلاح قانون نیاز دارد
