علم

يمكن شحن بطارية Nanowire الاستثنائية لأكثر من 200000 مرة

يمكن شحن بطارية Nanowire الاستثنائية لأكثر من 200000 مرة

[مصدر الصورة:جامعة كاليفورنيا ، ايرفين]

يمثل عدم وجود بطاريات مدمجة وموثوقة للغاية في عالمنا الحديث مشكلة ، مشكلة كبيرة. على الرغم من إحراز بعض التقدم باستخدام بطاريات أيونات الليثيوم ، إلا أنها لا تدوم لفترة طويلة جدًا. إذا أردنا دخول العصر التالي للطاقة المستدامة ، فسنحتاج إلى بطاريات أفضل.

قد تحتوي تقنية النانو على بعض المفاتيح لمستقبل تطوير البطاريات. لفترة طويلة ، أراد العلماء استخدام الأسلاك النانوية في البطاريات لأنها عالية التوصيل ولديها مساحة كبيرة لتخزين الإلكترونات ونقلها. ومع ذلك ، فإن هذه الخيوط لا تتحمل التفريغ وإعادة الشحن المتكرر بسبب تكوينها الهش. في بطارية الليثيوم أيون النموذجية ، تتوسع وتصبح هشة ، مما يؤدي إلى التشقق. حتى الآن ، لم يتوصل العلماء إلى طريقة لتقوية الخيوط.

[مصدر الصورة:جامعة كاليفورنيا ، ايرفين]

قام فريق من الكيميائيين بقيادة ميا لو تاي في جامعة كاليفورنيا في إيرفين بإنشاء بطاريات نانوية جديدة يمكن شحنها 200000 مرة دون تدهور. قارن هذا مع بطاريات الليثيوم أيون الحديثة التي تبدأ في الاستسلام بعد بضعة آلاف من الدورات. اعتبارًا من الآن ، تعتمد هذه البطارية المكتشفة حديثًا بالكامل على المختبر وهي في مراحل التطوير الأولى.

قال بينر ، رئيس قسم الكيمياء في UCI: "كانت ميا تتلاعب ، وغطت كل شيء بطبقة رقيقة جدًا من الجل وبدأت في تدويره. "اكتشفت أنه بمجرد استخدام هذا الجل ، يمكنها تدويره مئات الآلاف من المرات دون أن تفقد أي قدرة." أخبار جامعة ولاية كاليفورنيا

تتكون بطاريات الأسلاك النانوية هذه من قلب ذهبي رفيع محاط بطبقات من ثاني أكسيد المنغنيز وهلام إلكتروليت شبيه بالزجاج. كل سلك أرق بآلاف المرات من شعرة الإنسان. بعد ثلاثة أشهر من الاختبار ، وجد فريق البحث أنهم كانوا قادرين على شحن وتفريغ خلية بسيطة مصنوعة من الأسلاك أكثر من 200000 مرة دون أي فقد في السعة. يعتقد الباحثون أن مادة goo تعمل على تلدين أكسيد المعدن في البطارية وتمنحها مرونة تمنعها من التصدع.

قال تاي: "يحافظ القطب المطلي على شكله بشكل أفضل بكثير ، مما يجعله خيارًا أكثر موثوقية". "يثبت هذا البحث أن قطب البطارية القائم على الأسلاك النانوية يمكن أن يكون له عمر طويل وأنه يمكننا جعل هذه الأنواع من البطاريات حقيقة." أخبار جامعة ولاية كاليفورنيا

إليكم Mya Le Thai تشرح تفاصيل بطارية الأسلاك النانوية للإلكترود:

يمكن أن يؤدي هذا البحث الجديد الرائد إلى تحسينات البطارية لأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والأجهزة والسيارات والمركبات الفضائية. يمكن أن تصبح أيام تحمل الأصوات الصغيرة المزعجة من أجهزة إنذار الدخان المحتضرة شيئًا من الماضي. تم نشر الملخص عن بطاريات الأسلاك النانوية في ACS Energy Letters.

ليا ستيفنز كاتبة وفنانة و YouTuber ورائدة أعمال.

بقلم ليا ستيفنس


شاهد الفيديو: إطالة عمر بطارية الهاتف. 10 خرافات عن شحن البطارية أحدها تفعلها كل يوم! (يونيو 2021).