نهایت علم elmend

ابداع یک میکروباتری جدید با ظرفیت 4 برابری

ابداع یک میکروباتری جدید با ظرفیت 4 برابری

نهایت علم: یک میکروباتری جدید چهار برابر انرژی بیشتری در خود ذخیره می کند و موفق به شکستن محدودیت های مهندسی شده است.


به گزارش نهایت علم به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، بر مبنای مطالعه ای که اخیرا در مجله Advanced Materials انتشار یافته است، دانشمندان دانشگاه "پنسیلوانیا" طرح جدیدی برای باتری های کوچک عرضه کرده اند که با توسعه کاتدهای بسیار متراکم تر که می توانند مستقیماً بر روی ورقه های نازک فلزی آبکاری شوند، بر یک محدودیت اساسی غلبه می کند.
نکته مهم این است که این میکروباتری ها یا باتری های کوچک جدید می توانند نسبت به باتری های کوچک معمولی چهار برابر انرژی بیشتری ذخیره کنند و پژوهشگران می گویند یک ماده کاتدی متراکم، این افزایش ظرفیت ذخیره سازی را سبب شده است.
این میکروباتری جدید بسیار سبک است، به حدی که حشرات نیز می توانند آنرا حمل کنند. پژوهشگران درحال تجزیه و تحلیل طرح های مختلف برای باتری های جمع و جور و با دوام هستند که می توانند بعلاوه وسایل الکترونیکی مختلف و پوشیدنی های کوچک را تغذیه کنند.
اما باتری ها بطور معمول برای محافظت از دستگاه ها در مقابل لطمه ناشی از آب، اکسیژن و ضربه، در محفظه ای قرار می گیرند که وزن آنها را می کاهد اما حجم آنها را زیاد می کند و در عملکرد الکتروشیمیایی آنها تاثیری ندارد.
بنابراین مهندسان به طور معمول از الکترودهای معمولی فوق باریک برای انتقال سریع الکترون ها و یون ها استفاده می نمایند که میزان مواد شیمیایی را محدود می کند و به نوبه خود سقفی برای حداکثر انرژی آنها بوجود می آورد.
دانشمندان این مشکل را با روی آوردن به یک ماده کاتدی متراکم تر که امکان آبکاری مستقیم بر روی ورقه های نازک فلزی را دارد، حل کردند. این ورقه های نازک فلزی عملکرد دوگانه ای را انجام می دهند که هم بعنوان لایه محافظ و هم بعنوان ذخیره کننده انرژی عمل می کنند.
"جیمز پیکول" سرپرست این مطالعه می گوید: ما اساساً چیزی ساخته ایم که وظایف دوگانه را انجام می دهد. آنها هم بعنوان رسانای الکترون عمل می کنند و هم بعنوان بسته ای که مانع از ورود اکسیژن آب به باتری می شود.
پژوهشگران همین طور می گویند که این میکروباتری های جدید بگونه ای عمل می کنند که موجب می شوند یون های لیتیوم به سرعت از راه کاتد عبور کرده و بعد از یک سفر مستقیم به دستگاه برسند. از آنجاییکه یون ها مجبور نیستند در اطراف بسته های هوا حرکت کنند، کاتد را می توان بسیار ضخیم تر ساخت که از نظر حجم مواد شیمیایی ذخیره کننده انرژی را به میزان دو برابر بالا می برد.
این امر مهندسان را قادر ساخت تا این میکروباتری را با چگالی انرژی چهار برابری نسبت به باتری های فعلی بسازند. همین طور وزن این میکروباتری جدید تقریباً به اندازه دو دانه برنج است.
این دستگاه جدید کاربردهای زیادی در برنامه های آینده همچون پوشیدنی ها، ایمپلنت های پزشکی (برای دوام بیشتر)، ربات های پرنده و تعداد زیادی از دستگاههای بی سیم که به سرعت دنیای اجتماعی و تکنولوژیکی جامعه رو به رشد ما را متحول می کنند، خواهد داشت.




منبع:

1400/05/23
21:41:27
5.0 / 5
550
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۵ بعلاوه ۱
نهایت علم