پنج‌شنبه 7 آبان 1405

ماده‌ای که باتری‌ها را در برابر ضربه‌ها محافظت می‌کند

یک افزودنی تازه و مقاوم در برابر ضربه، به ایمنی باتری‌های لیتیوم-یون در خودروهای برقی کمک می‌کند.

در یک آزمایش جالب خانگی، گابریل ویت(Gabriel Veith)، محقق آزمایشگاه ملی اوک‌ریج(ORNL) از وزارت انرژی ایالات متحده، به موفقیتی در ارتقاء ایمنی باتری‌ها دست یافت.

به نقل از آی‌ای، دانشمندان ORNL برای مدت طولانی در حال بررسی ترکیبات شیمیایی و مواد تشکیل‌دهنده باتری‌های لیتیوم-یون بوده‌اند.

این باتری‌ها دارای یک لایه نازک پلاستیکی هستند که الکترودها، نقاطی که جریان الکتریسیته از آنجا عبور می‌کند، را از یکدیگر جدا می‌کند. در صورت آسیب به این لایه، الکترودها ممکن است با هم تماس پیدا کنند، که این امر می‌تواند منجر به آتش‌سوزی الکترولیت مایع و آتش‌گرفتن باتری گردد.

ایده «ویت» در زمانی به ذهنش رسید که در حال بازی با فرزندانش بود و مخلوطی از نشاسته ذرت و آب را تهیه کرد. این مخلوط تحت فشار به صورت مایع عمل می‌کند و سپس پیش از بازگشت به حالت مایع، به شکل جامد درمی‌آید. او متوجه شد که این خاصیت می‌تواند برای تولید یک افزودنی حفاظتی که به‌سرعت در برابر ضربه سخت می‌شود و خطر آتش‌سوزی در باتری‌های لیتیوم-یون را به میزان چشم‌گیری کاهش می‌دهد، استفاده شود.

استفاده از سیلیس ریز برای کاهش خطرات باتری
گابریل ویت و تیمش، با الهام از این رفتار مخلوط، بر آن شدند که با افزودن یک ماده مقاوم در برابر ضربه به الکترولیت‌ها، ایمنی باتری‌های لیتیوم-یون را افزایش دهند. این افزودنی به محض وارد آمدن ضربه به باتری، سریعا سخت می‌شود و مانع از تماس الکترودها با یکدیگر در صورت سقوط یا آسیب دیدن باتری می‌گردد.

هنگامی که الکترودها از یکدیگر جدا می‌مانند، خطر آتش‌سوزی باتری وجود ندارد. علاوه بر آن، این افزودنی به راحتی می‌تواند با تغییرات اندک در روند تولید باتری‌های فعلی ترکیب شود.

اثر ایمنی این افزودنی از یک کلوئید(colloid) نشأت می‌گیرد که سوسپانسیونی از ذرات ریز جامد در یک مایع به شمار می‌آید. این تیم از ذرات سیلیس معلق در الکترولیت‌های استاندارد برای باتری‌ها استفاده کرد. در هنگام ضربه، ذرات به یکدیگر می‌چسبند و عبور مایعات و یون‌ها را مسدود می‌سازند.

برای خلق این اثر، محققان از ذرات سیلیس کاملاً کروی با قطر ۲۰۰ نانومتر بهره بردند.

فراهم کردن اندازه یکنواخت برای ذرات سیلیس اهمیت بالایی دارد. هنگامی که ذرات در اندازه‌های ثابت قرار داشته باشند، به طور یکنواخت در الکترولیت توزیع می‌شوند و این افزودنی قادر می‌شود در اثر ضربه به طور مؤثر به حالت جامد درآید. اگر اندازه ذرات متنوع باشد، مایع به‌طور غیرضروری سیال باقی می‌ماند و خاصیت حفاظتی آن تضعیف می‌شود.

این تیم برای تحلیل نحوه‌ی رفتار این ماده تحت فشار، از پراکندگی نوترون در چشمه نوترونی اسپالاسیون ORNL بهره گرفت. این پیشرفت نتیجه همکاری یک تیم چند رشته‌ای شامل الکتروشیمی‌دان‌ها، مهندسان مکانیک و آزمایش‌کنندگان مواد بود که تخصص‌های مشترک آن‌ها به طراحی و آزمایش این فناوری باتری منحصر به فرد مقاوم در برابر ضربه کمک کرد.

جان لی(John Lee)، یکی از پژوهشگران این پروژه، ابراز کرد که این فناوری قادر است تحول بزرگی در صنعت اتومبیل ایجاد کند و با حذف نیاز به محافظ‌های سنگین، وزن خودرو را کاهش داده و محدوده رانندگی را افزایش دهد. همچنین این فناوری می‌تواند در زمینه‌های دفاعی با کاهش وزن تجهیزات و سیستم‌ها، حفاظت در برابر پرتابه‌ها را نیز فراهم آورد و عملکرد و کارایی عملیاتی را بهبود بخشد.

آخرین اخبار

اگر هنگام بازکردن آیفون Duo صدای غیرعادی شنیدید، به گوشی فشار نیاورید

کالبدشکافی گوشی تاشوی آیفون دوئو توسط شرکت iFixit دو احتمال مهم...

مغز کودکان ۴ سال پیش از بروز علائم، خطر افسردگی و اضطراب را نشان می‌دهد

بر اساس تازه‌ترین پژوهش، سرعت بلوغ مغز کودک می‌تواند...

افشای جزییاتی از فرار نامزد مغلوب انتخابات برزیل به آمریکا

به گزارش خبرآنلاین، خبرنگار المیادین در خصوص اخبار منتشره...

همه پرسش‌ها درباره نتانیاهو

انتخابات اخیر اسرائیل در حالی بدون پیروز قاطع...

سندرز: ترامپ خطرناک‌ترین رئیس‌جمهور تاریخ است

به گزارش خبرآنلاین، برنی سندرز، سناتور مستقل ایالت ورمونت...

قیمت سکه امروز ۶ آبان ۱۴۰۵ در زمان بسته شدن بازار/ سکه امامی ۲۶۸ میلیون و ۲۰۰ هزار تومان شد + جدول

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین، قیمت انواع قطعات سکه در بازار تهران...

نایب‌رئیس کمیسیون انرژی مجلس: گاز کمتر مصرف کنید پول نقد بگیرید!

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین، فرهاد شهرکی، نایب رئیس کمیسیون...

انویدیا سه میلیارد دلار برای تقویت ابرهوش شخصی زاکربرگ هزینه می‌کند

شرکت‌های انویدیا و متا روز سه‌شنبه از گسترش همکاری...

افقه: مشکلات اقتصاد ایران نتیجه سیاست‌گذاری‌های غلط است، نه غربی بودن علم اقتصاد

به گزارش خبرآنلاین آیا مشکلات اقتصادی ایران ناشی از...

سخنگوی دولت و معاون رئیس جمهور مهمانان ویژه دربی + عکس

به گزارش تابناک، فاطمه مهاجرانی، سخنگوی دولت و زهرا...

توقف ثبت سفارش خودروهای وارداتی از محل بودجه ۱۴۰۴/سفارش‌های دارای تأمین ارز مستثنی شدند

به گزارش خبرآنلاین،براساس ابلاغیه رسمی سازمان توسعه تجارت ایران،...

اروپا به دنبال شکستن سلطه استارلینک

گزارش‌های جدید نشان می‌دهد محدودسازی اخیر دسترسی اوکراین به...

چرا برخی مالکان پیامک کالابرگ گرفتند، اما برخی مستاجران نه؟

با آغاز فرآیند شناسایی مشمولان افزایش اعتبار کالابرگ، دریافت...

آب زغال‌اخته قرمز می‌تواند به سلامت دندان‌ها کمک کند

پایگاه خبری تحلیلی انتخاب (Entekhab.ir) : پژوهش...

وام ازدواج فرزندان بازنشستگان از ۸۰ میلیون تومان به ۱۰۰ میلیون تومان افزایش یافت

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین، در حالی که مهلت ثبت‌نام...

تبلیغات متنی