ساخت باتری با قابلیت ذخیره سازی بالا
تاریخ انتشار: ۸ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۴۱۰۰۹۹
محققان، یک باتری یون اکسیژن ساخته اند که می‌تواند در سیستم‌های ذخیره انرژی بزرگ به جای باتری‌های لیتیوم یونی استفاده شود.
خبرگزاری برنا؛ اگرچه چگالی انرژی یک باتری اکسیژن یونی به اندازه باتری لیتیوم یونی نیست، اما مزایای مهمی دارد.
برخلاف باتری‌های لیتیوم یونی، ظرفیت ذخیره‌سازی باتری اکسیژن-یون با گذشت زمان کاهش نمی‌یابد، زیرا می‌توان آن را بازسازی کرد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
اگرچه این ویژگی‌ها خیلی خاص به نظر نمی‌رسند، اما می‌توانند نحوه ساخت باتری‌ها را به روشی که مناسب محیط زیست باشد تغییر دهند. باتری‌های موجود، مانند لیتیوم-یون (Li-on)، به عناصر کمیاب خاکی نیاز دارند که استخراج و پردازش آن‌ها بدون آسیب رساندن به محیط زیست یا افراد بسیار سخت است.
در این مطالعه مواد سرامیکی برای مناسب بودن آن‌ها در ساخت باتری اکسیژن-یون مورد بررسی قرار گرفت. مواد سرامیکی که محققان دانشگاه صنعتی وین از آن استفاده کردند می‌توانند یون‌های اکسیژن با دو بار منفی را جذب کرده و رها کنند.
شباهت بین الکترود‌های پیل سوختی/الکترولیز اکسید جامد و الکترود‌های باتری لیتیوم یونی: هر دو الکترود می‌توانند گونه‌های بی‌بار (O یا Li) را ذخیره کنند که در اینجا به رنگ آبی تیره نشان داده شده است. علاوه بر این، الکترود‌های SOFC می‌توانند گونه‌های بی‌بار را با جو مبادله کنند، که با پیکان‌های منحنی روشن نشان داده شده است. اگر مسیر آخر بسته باشد، الکترود‌های SOFC به طور مشابه با الکترود‌های LIB عمل می‌کنند.
هنگامی که یک ولتاژ الکتریکی اعمال می‌شود، یون‌های اکسیژن از یک ماده سرامیکی به ماده دیگر سرامیکی حرکت می‌کنند و جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند. ایده اولیه مانند باتری لیتیوم یونی است، اما مواد سرامیکی مزایای متعددی دارند.
یکی از محققان گفت: شما می‌توانید عناصر خاصی را که بدست آوردن آن‌ها دشوار است با سایر عناصر نسبتا متداول جایگزین کنید. به عنوان مثال لانتانیم که نه کمیاب است و نه فراوان، در نمونه اولیه باتری استفاده شده است. با این حال، تحقیقاتی در حال انجام است تا حتی لانتانوم را با چیزی ارزان‌تر جایگزین کند.
طول عمر بالقوه باتری اکسیژن-یون مهمترین مزیت آن است. در بسیاری از باتری ها، حامل‌های بار در بعضی از قسمت‌ها نمی‌توانند حرکت کنند. بنابراین، دیگر نمی‌توان از آن‌ها برای تولید برق استفاده کرد و ظرفیت باتری کاهش می‌یابد. پس از چرخه‌های شارژ زیاد، این می‌تواند به یک مشکل جدی تبدیل شود. با این حال، باتری یون اکسیژن را می‌توان بدون هیچ مشکلی بازسازی کرد. اگر اکسیژن به دلیل واکنش‌های جانبی از دست برود، اکسیژن هوای محیط می‌تواند اتلاف را جبران کند.
در حال حاضر، فناوری باتری‌های یون اکسیژن برای گوشی‌های هوشمند یا خودرو‌های برقی در نظر گرفته نشده است، زیرا تنها حدود یک سوم چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم یونی را دارد و در دمای بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد کار می‌کند. اما این فناوری هنگام ذخیره انرژی هیجان انگیز است، به خصوص در واحد‌های ذخیره سازی بزرگ که به طور موقت انرژی خورشید یا باد را نگه می‌دارند.
یکی از محققان دانشگاه صنعتی وین در این باره گفت: در هنگام استفاده از واحد‌های ذخیره انرژی بسیار بزرگ چگالی انرژی کمتر و افزایش دمای کار نقش تعیین کننده‌ای ندارد. اما نقاط قوت باتری جدید ما در این واحد‌ها قابل توجه است. این موارد شامل عمر طولانی، امکان تولید بدون استفاده از عناصر کمیاب، و کاهش خطر آتش سوزی است.
انتهای پیام/
آیا این خبر مفید بود؟نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف
منبع: خبرگزاری برنا
کلیدواژه: انرژی باتری برق طول عمر علم و فناوری فناوری یون لیتیوم یونی لیتیوم یون باتری ها
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 ۳۷۴۱۰۰۹۹ 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:
امارات نیروگاه هسته‌ای جدید می‌سازد
امارات متحده عربی به زودی مناقصه‌ای را برای ساخت نیروگاه هسته‌ای جدید راه‌اندازی خواهد کرد که تعداد رآکتورهای هسته‌ای در این کشور کوچک خلیج‌فارس را ۲ برابر خواهد کرد.
به گزارش ایسنا به نقل از رویترز، امارات متحده عربی، شریک امنیتی ایالات متحده، اولین کشور عربی بود که نیروگاه هسته‌ای را با افتتاح نیروگاه «براکه» ساخت کره جنوبی در ابوظبی در سال ۲۰۲۱ آغاز کرد.
منابع آگاه که نامشان فاش نشده است، عنوان کردند امارات متحده عربی قصد دارد امسال مناقصه‌ای را برای ساخت چهار رآکتور جدید در ماه‌های آینده راه‌اندازی کند.
این منابع گفتند امارات می‌خواهد مناقصه برگزار کند و ساخت‌وساز را در اوایل امسال آغاز کند تا نیروگاه جدید تا سال ۲۰۳۲ برای رفع نیاز‌های انرژی پیش‌بینی‌شده به بهره‌برداری برسد.
مناقصه برای همه پیشنهاددهندگان بالقوه از جمله شرکت‌های آمریکایی، چینی و روسی آزاد خواهد بود.
سازمان فدرال نظارت هسته‌ای این کشور در پاسخ به سوالی درباره برنامه‌ریزی برای ایجاد دومین نیروگاه هسته‌ای گفت که آماده است در صورت تصمیم دولت برای ساخت نیروگاه‌های جدید، مجوز‌ها و مقررات لازم را بررسی و صادر کند.
امارات متحده عربی که در سال ۲۰۰۹ توافقنامه همکاری در زمینه انرژی هسته‌ای را با آمریکا امضا کرد، می‌گوید برنامه هسته‌ای این کشور صلح‌آمیز است و هدف آن تنها تولید انرژی برای کاهش وابستگی به نفت است.
امارات یکی از کشور‌هایی بود که در اجلاس آب و هوای COP ۲۸ که در اواخر سال گذشته در دبی برگزار شد، توافق نامه‌ای را امضا کرد تا تولید انرژی هسته‌ای جهان را طی چهار دهه آینده سه برابر کند.
در دیگر نقاط خاورمیانه، مصر درحال‌توسعه اولین نیروگاه هسته‌ای خود است که توسط روسیه ساخته شده است. عربستان سعودی قصد دارد برنامه هسته‌ای غیرنظامی داشته باشد، اما تاکنون از امضای توافقنامه همکاری با ایالات متحده که مانع از غنی‌سازی اورانیوم این کشور خلیج‌فارس می‌شود، خودداری کرده است.
ساخت چهارمین راکتور نیروگاه براکه از نوع APR-۱۴۰۰ با طراحی کره‌ای در ژوئیه ۲۰۱۵، سه سال پس از شروع کار بر روی اولین راکتور براکه آغاز شد. سه راکتور اول اکنون به طور کامل تحت نظارت FANR فعال هستند.
نیروگاه هسته‌ای براکه که توسط کره جنوبی ساخته شده و در ابوظبی در ساحل به سمت عربستان سعودی و قطر قرار دارد، انتظار می‌رود یک چهارم برق مورد نیاز این کشور را تامین کند.
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است