همشهری آنلاین: طراحی نسلی جدید از الکترود‌ها که می‌توانند باتری‌ها را به جای چند ساعت،‌در عرض چند ثانیه شارژ کنند

باتری

به زودی نیاز به گذاشتن زمان برای وصل کردن موبایل یا خودروی برقی به پریز برق را به بخشی از تاریخ تبدیل خواهند کرد.

براساس گزارش ساينس الرت،‌ دانشمندان با اين طرح جديد ادعا دارند نه تنها دشواري شارژ دوباره گوشي‌هاي موبايل را حل كرده‌اند،‌ بلكه يكي از بزرگترين معضلات و موانع توسعه خودروهاي برقي را برطرف ساخته‌اند.

محققان دانشگاه دركسل ويژگي‌هاي ابرخازن‌ها  را با استفاده از ماده‌اي به نام MXene با باتري‌هاي عادي كه از گنجايش بالايي برخوردار بودند، تلفيق كردند و لايه‌اي بسيار باريك از الكترود‌ها خلق كردند كه در عرض چند ثانيه شارژ مي‌شوند. ماده به كار گرفته شده از رسانايي بالايي برخوردار است و همين عامل شارژ سريع الكترود‌ها مي‌شود. اين ابداع جديد مي‌تواند مسير ساخت شارژر‌هاي فوق سريع را هموار ساخته و در عين حال امكان ذخيره‌سازي حجم بيشتري از برق نسبت به ابرخازن‌هاي موجود فراهم آورد.

MXene نانوماده‌اي مسطح و شبيه به يك ساندويچ است و از دو لايه اكسيد كربن و لايه مياني فلزي تشكيل شده‌است. در زمان توليد لايه‌هاي MXene مانند دانه‌هاي چيپس پرينگلز روي يكديگر قرار مي‌گيرند. اگرچه اين ماده از رسانايي فوق‌العاده‌اي برخوردار است،  ساختار پرينگل مانند آن سدي ايجاد مي‌كند كه مانع از فرار يون‌ها، حاملان شيميايي بار الكتريكي مي‌شود. يون‌ها براي حفظ شارژ باتري درون نقاطي به نام مناطق فعال اكسايش-كاهش نگه داشته مي‌شوند. هرچه تعداد اين نقاط بيشتر باشد، باتري‌ها برق بيشتري در خود نگه مي‌دارند و مهمتر از آن باتري بايد به يون‌ها اجازه دهد تا آزادانه حركت كنند، در غير اين صورت نمي‌توانند خود را به اين نقاط برسانند.

براي حركت آزادانه،‌دانشمندان ساختار پرينگل را با استفاده از نوعي هيدروژل تغيير داده و به ساختاري شبيه به پنيرهاي سوئيسي تبديل كردند،‌ تا يونها حركتي آزادانه‌تر داشته باشند.

هنوز مشخص نيست اين باتري چه زماني در مقياس صنعتي قابل استفاده خواهد بود،‌ اما ترديدي نيست كه مي‌تواند به زودي شيوه شارژ شدن باتري تجهيزات و لوازم الكترونيكي را متحول سازد.

کد خبر 377053

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.

دیدگاه خوانندگان

آخرین خبرهای بازار