افزایش قدرت و طول عمر باتری با حل کردن یک حبه قند!
تاریخ انتشار: ۲۱ شهریور ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۶۷۴۳۸۸
پژوهشگران کشف کرده‌اند که افزودن شکر به ترکیبات «باتری‌های جریان» می‌تواند قدرت و طول عمر آنها را افزایش دهد.
به گزارش برنا؛ پژوهشگران آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورث‌وست(PNNL) دریافته‌اند که حل کردن یک حبه قند در الکترولیت یک باتریِ جریان، حداکثر توان خروجی آن را تا ۶۰ درصد افزایش می‌دهد. علاوه بر این، باتری پس از یک سال چرخه شارژ و تخلیه مداوم، تقریباً به هیچ میزانی ظرفیت خود را از دست نداد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
باتری جریان نوعی سلول الکتروشیمیایی است که در آن انرژی شیمیایی توسط دو جزء شیمیایی حل شده در مایعاتی که از طریق سیستم در طرف‌های جداگانه یک غشاء پمپ می‌شوند، تامین میشود. انتقال یون درون سلول(همراه با جریان الکتریکی از طریق یک مدار خارجی) از طریق غشاء رخ می‌دهد، در حالی که هر دو مایع در فضای مربوط به خود گردش می‌کنند. ظرفیت انرژی آن نیز تابعی از حجم الکترولیت و توان آن تابعی از سطح الکترودها است.
تقریبا تمام باتری‌های جریان از آن دسته باتری‌هایی نیستند که انتظار داشته باشیم در خودروها یا لپ‌تاپ‌ها بیابیم. آنها معمولاً برای کارهای ذخیره‌سازی انرژی طولانی مدت و عظیم مناسب هستند، بنابراین در سال‌های اخیر علاقه زیادی به آنها وجود داشته است، زیرا شهرها در تلاش برای هموار کردن تامین انرژی متناوب روزانه و فصلی خود و همچنین توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر هستند.
همانطور که گفته شد، باتری‌های جریان به طور معمول از دو مایع تشکیل شده‌اند که یکی آنولیت و دیگری کاتولیت نام دارد که به طور جداگانه ذخیره می‌شوند، سپس در دو طرف یک غشای انتخاب کننده یون پمپ می‌شوند تا در هنگام نیاز به انرژی، جریان ایجاد کنند. این نوع باتری، مزایای خاصی را به همراه دارد. برای مثال می‌توانید با تعویض الکترولیت تخلیه‌شده با الکترولیت شارژ شده، سیستم خود را شارژ کنید یا می‌توانید آن را با استفاده از برق شبکه برای معکوس کردن چرخه‌ی تخلیه، شارژ کنید.
پژوهشگران آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورث‌وست اولین کسانی بودند که سعی کردند قندی به نام بتا-سیکلودکسترین(β-cyclodextrin) را در آنولیت سلول حل کنند، به این امید که به حل مشکلی کاملاً متفاوت کمک کند. آنها انتظار نداشتند که این کار، باتری را تقویت کند.
روژو فنگ نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: ما به دنبال راهی ساده برای حل کردن فلورنول(fluorenol) بیشتر در الکترولیت مبتنی بر آب خود بودیم. بتا-سیکلودکسترین به انجام این کار کمک کرد، اما مزیت واقعی آن توانایی شگفت‌انگیز کاتالیزوری آن بود.
آنها با همکاری پژوهشگران دانشگاه ییل(Yale)، مکانیسم پشت این تقویت را کشف کردند. آنها دریافتند که قند، پروتون‌های با بار مثبت را می‌پذیرد و حرکت الکترون‌های دارای بار منفی را که به سمت و در سراسر غشای سلولی حرکت می‌کنند، متعادل می‌کند.
پژوهشگران پس از کمی تنظیم توانستند سرعت واکنش و در نتیجه سطح توان موثر باتری را تا ۶۰ درصد افزایش دهند.
وی وانگ، پژوهشگر PNNL و از اعضای ارشد این مطالعه گفت: این یک رویکرد کاملاً جدید برای توسعه الکترولیت باتری جریان است. ما نشان دادیم که می‌توانید از نوع کاملاً متفاوتی از کاتالیزور طراحی شده برای تسریع تبدیل انرژی استفاده کنید و علاوه بر این، به دلیل حل شدن آن در الکترولیت مایع، امکان جامد شدن و رسوب سیستم را از بین می‌برد.
هنگامی که توان خروجی بهینه شد، پژوهشگران به سراغ آزمایش دوام و طول عمر رفتند تا ببیند آیا افزودن شکر بر عمر مفید الکترولیت تأثیر می‌گذارد یا خیر.
آنها باتری را به مدت بیش از یک سال به طور مداوم شارژ و تخلیه کردند و در کمال تعجب دریافتند که ظرفیت ناچیزی از باتری از دست رفته است.
شایان ذکر است که باتری‌های جریان معمولاً بسیار بیشتر از باتری‌های لیتیومی دوام می‌آورند، اما با این وجود، پژوهشگران می‌گویند این اولین بار است که یک باتری جریان چنین طول عمری را نشان می‌دهد.
آیا این خبر مفید بود؟
نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف
منبع: خبرگزاری برنا
کلیدواژه: انرژی باتری شکر طول عمر قند باتری های جریان طول عمر
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۶۷۴۳۸۸ 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:
پایش مزارع خرمشهر پژوهشگران
یاسر شریفی مدیر جهاد کشاورزی شهرستان خرمشهر گفت : نقش تغذیه اصولی در کاهش آفات و بیماری های نخلستان در طرح ترویجی پایین به بالا در سطح ۶۰ هکتار از نخلستانهای خرمشهر بررسی شد.
او از برگزاری برنامه های ترویجی در جهت کاهش آفات و بیماری ها در نخلستان خبر داد و گفت : بررسی نقش تغذیه اصولی در کاهش آفات و بیماری های نخلستان در طرح ترویجی پایین به بالا در سطح ۶۰ هکتار از نخلستانهای این شهرستان انجام شد.
این مسئول گفت : تغذیه اصولی و صحیح، نقش مهمی در مدیریت تلفیقی آفات دارد و در این برنامه های آموزشی ترویجی که طبق دستورالعمل طرح ترویجی پایین به بالا اجرا خواهد شد نقش این عامل در کاهش میزان آسیب آفات و بیماری ها در در نخلستان های این شهرستان بررسی و برای کشاورز شرح داده میشود.
باشگاه خبرنگاران جوان آبادان آبادان
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است