تحول در حمل و نقل الکتریکی در راه است
به گزارش سیناپرس، پژوهشگران موفق به ساخت باتری های جدیدی شده اند که با وزن کمتر دارای ظرفیت خروجی بیشتری بوده و در مدت زمان کمتری شارژ می شود.
به گفته کارشناسان، استفاده از سیلیکون به عنوان جایگزینی برای گرافیت برای ذخیره و آزادسازی یون‌های لیتیوم در حین شارژ و تخلیه، دستاورد بزرگی در فناوری باتری‌های امروزی است، اما کارکرد آن آسان نیست. این فناوری می تواند حدود ۱۰ برابر بیشتر از گرافیت، یون های لیتیوم را ذخیره کرده و امکان شارژ بسیار سریع تر را فراهم می کند. به گزارش سیناپرس، مشکل اصلی پیش روی فناوری فوق ، این است که در هنگام شارژ و دشارژ، حجم آن تا ۳۰۰ درصد تغییر می کند که این تغییر برای تخریب مکانیکی یک سلول کافی است.
یکی از راه حل های برطرف کردن مشکل ذکر شده، استفاده از نانو ذرات سیلیکون است که در یک ماتریس نگهداری می شوند که مدیریت انبساط را بدون اثرات مضر ممکن می سازد. این همان کاری است که پژوهشگران این تیم مطالعاتی ادعا می کنمد انجام داده اند.
بر این اساس هر نانو ذره سیلیکون که تنها ۱۰۰ نانومتر عرض دارد، در داربستی از کربن سخت و ترکیبات آلی نگهداری می شود. به گزارش سیناپرس، برخلاف گرافیت که نقش فعالی در چرخه شارژ و تخلیه ایفا می کند، این داربست غیرفعال است و تمامی هسته های مینیاتوری سیلیکون به دلیل خاصیت ارتجاعی در داربست، فضای کافی برای حرکت دارند که در هنگام دریافت و تخلیه شارژ خود، حرکت می کنند. به طور کلی، این روش، گسترش حجم سلول ها را به ۱۰ درصد کاهش می دهد که این میزان قابل مدیریت است.
به گزارش سیناپرس، پژوهشگران این تیم مطالعاتی همچنین یک فناوری خود درمانی را برای ترمیم یکپارچه سلول های آسیب دیده در پس زمینه فعالیت باتری ها ثبت کرده اند. این فناوری قادر است سلول یا رشته ای از سلول‌ها را شناسایی کند که به طور عادی کار نکرده یا بیش از حد گرم می‌شوند.
در ادامه این سامانه آنها را غیر فعال می کند و قبل از اینکه استفاده مجدد، آنها را به حالت سالم و با قابلیت کارکرد صد در صدی برمی‌گرداند. این فرآیند طوری طراحی شده است که در حین استفاده و بدون اینکه راننده متوجه تفاوتی در رانندگی یا عملکرد باتری شود، انجام گیرد.
تعمیر سلول‌های آسیب دیده شامل تخلیه عمیق، آهسته و شارژ مجدد آهسته و به همان روشی است که باتری های معمولی خودرو می توانند با استفاده از یک شارژر هوشمند تخصصی تجدید شوند.
به گزارش سیناپرس، محققان پیشرفت سریع خود را تا حدی به توسعه نرم افزار هوش مصنوعی نسبت می دهند که تک تک اطلاعات موجود مربوط به استفاده از سیلیکون در باتری های لیتیوم یون را تجزیه و تحلیل می کند.
مترجم: سید یوسف دراوی زاده
منبع: autocar
