جزایر لیتیوم غیرفعال مانند کرم ها می خزند تا دوباره به الکترودهایشان متصل شوند و ظرفیت و طول عمر باتری را بازیابی کنند – ScienceDaily

[ad_1]

محققان آزمایشگاه ملی شتاب SLAC وزارت انرژی و دانشگاه استنفورد ممکن است راهی برای احیای باتری‌های لیتیومی، افزایش بالقوه برد وسایل نقلیه الکتریکی و عمر باتری در دستگاه‌های الکترونیکی نسل بعدی پیدا کرده باشند.

با چرخش باتری‌های لیتیومی، جزایر کوچکی از لیتیوم غیرفعال را جمع می‌کنند که از الکترودها جدا می‌شوند و ظرفیت باتری برای ذخیره شارژ کاهش می‌یابد. اما تیم تحقیقاتی دریافتند که می‌توانند این لیتیوم «مرده» را مانند یک کرم به یکی از الکترودها بخزد تا زمانی که دوباره وصل شود و تا حدودی روند ناخواسته را معکوس کند.

افزودن این مرحله اضافی باعث کاهش سرعت خرابی باتری آزمایشی آنها شد و عمر آن را نزدیک به 30٪ افزایش داد.

فانگ لیو، دانشجوی دکترای استنفورد، نویسنده اصلی مطالعه‌ای که در 22 دسامبر در سال 2019 منتشر شد، گفت: «ما اکنون در حال بررسی بالقوه بازیابی ظرفیت از دست رفته در باتری‌های لیتیوم یونی با استفاده از یک مرحله تخلیه بسیار سریع هستیم. طبیعت.

ارتباط از دست رفته

بسیاری از تحقیقات به دنبال راه هایی برای ایجاد باتری های قابل شارژ با وزن سبک تر، عمر طولانی تر، ایمنی بهبود یافته و سرعت شارژ سریع تر نسبت به فناوری لیتیوم یونی است که در حال حاضر در تلفن های همراه، لپ تاپ ها و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شود. تمرکز ویژه بر روی توسعه باتری های لیتیوم فلزی است که می توانند انرژی بیشتری را بر حسب حجم یا وزن ذخیره کنند. به عنوان مثال، در خودروهای الکتریکی، این باتری‌های نسل بعدی می‌توانند مسافت پیموده شده را با یک بار شارژ افزایش دهند و احتمالاً فضای کمتری را در صندوق عقب اشغال کنند.

هر دو نوع باتری از یون های لیتیوم با بار مثبت استفاده می کنند که بین الکترودها به جلو و عقب حرکت می کنند. با گذشت زمان، مقداری از لیتیوم فلزی از نظر الکتروشیمیایی غیرفعال می شود و جزایر لیتیوم جدا شده ای را تشکیل می دهد که دیگر به الکترودها متصل نمی شوند. این منجر به از دست دادن ظرفیت می شود و یک مشکل خاص برای فناوری های لیتیوم-فلز و برای شارژ سریع باتری های لیتیوم یون است.

با این حال، در مطالعه جدید، محققان نشان می دهند که می توانند لیتیوم جدا شده را برای افزایش عمر باتری بسیج و بازیابی کنند.

یی کوی، استاد دانشگاه استنفورد و SLAC و محقق موسسه تحقیقات مواد و انرژی استنفورد (SIMES) می‌گوید: «همیشه فکر می‌کردم لیتیوم عایق‌شده بد است زیرا باعث خراب شدن باتری‌ها و حتی آتش‌سوزی می‌شود. مطالعه را هدایت می کند. پژوهش. اما ما متوجه شدیم که چگونه لیتیوم “مرده” الکتریکی را دوباره به الکترود منفی وصل کنیم تا دوباره فعال شود.”

خزنده، نمرده

ایده این مطالعه زمانی متولد شد که کوی حدس زد که اعمال ولتاژ به کاتد و آند باتری می‌تواند باعث حرکت فیزیکی جزیره لیتیومی جدا شده بین الکترودها شود، فرآیندی که تیم او اکنون با آزمایش‌ها تایید کرده است.

دانشمندان یک سلول نوری با یک کاتد لیتیوم نیکل- منگنز- اکسید کبالت (NMC)، یک آند لیتیوم و یک جزیره لیتیوم جدا شده بین آنها ساختند. این دستگاه آزمایشی به آن‌ها اجازه می‌داد تا در زمان واقعی ردیابی کنند که هنگام استفاده از باتری چه اتفاقی می‌افتد.

آنها دریافتند که جزیره لیتیوم عایق شده اصلا “مرده” نیست، بلکه به عملیات باتری پاسخ می دهد. با شارژ شدن سلول، جزیره به آرامی به سمت کاتد حرکت کرد. هنگام رقیق شدن، در جهت مخالف خزید.

کوئی گفت: “این مانند یک کرم بسیار کند است که سر خود را به سمت جلو بلند می کند و دم خود را می کشد تا نانومتر به نانومتر حرکت کند.” “در این حالت، با حل شدن در یک سر و رسوب مواد در انتهای دیگر منتقل می شود. اگر بتوانیم کرم لیتیومی را در حرکت نگه داریم، در نهایت آند را لمس کرده و اتصال الکتریکی را باز می گرداند.”

عمر را افزایش دهید

نتایجی که دانشمندان با دیگر باتری‌های آزمایشی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری تأیید کردند، همچنین نشان می‌دهد که چگونه می‌توان لیتیوم جدا شده را در یک باتری واقعی با اصلاح پروتکل شارژ بازیابی کرد.

لیو گفت: «ما دریافتیم که می‌توانیم لیتیوم جدا شده را در حین تخلیه به آند منتقل کنیم و این حرکات در جریان‌های بالاتر سریع‌تر است. بنابراین ما یک مرحله تخلیه سریع جریان بالا را درست پس از شارژ باتری اضافه کردیم، که لیتیوم عایق را به اندازه کافی حرکت داد تا دوباره به آند متصل شود. این لیتیوم را دوباره فعال می کند تا بتواند در عمر باتری شرکت کند.

وی افزود: یافته‌های ما همچنین در طراحی و توسعه باتری‌های لیتیوم فلزی قوی‌تر مهم هستند.

این کار توسط دفتر بهره وری انرژی و انرژی های تجدید پذیر DOE، دفتر فناوری خودرو تحت برنامه های تحقیقات مواد باتری (BMR)، کنسرسیوم باتری 500 و ارزیابی سلول های شارژ سریع شدید باتری های لیتیوم یون (XCEL) تامین شده است. .

[ad_2]

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir