یکشنبه, ۳۱ تیر ۱۴۰۳ /
23753
۲۶ خرداد ۱۴۰۳ - ۶:۲۱
8 بازدید
۰

خبر سبک زندگی : با جایگزین قدرتمند و سریع باتری‌های لیتیوم‌یون آشنا شوید

۰ (۰) خبر سبک زندگی : با جایگزین قدرتمند و سریع باتری‌های لیتیوم‌یون آشنا شوید تینا مزدکی: خازن‌ها ابزاری الکترونیکی هستند و ابر خازن‌ها (Supercapacitor) در طراحی‌های باتری‌مانند استفاده می‌شود. ازآنجایی‌که باتری‌ها انرژی را با استفاده از واکنش‌های شیمیایی جابه‌جا می‌کنند، در طول زمان خراب می‌شوند. عمده فناوری دنیای مدرن به شارژ باتری متکی است؛ […]



۰
(۰)

خبر سبک زندگی : با جایگزین قدرتمند و سریع باتری‌های لیتیوم‌یون آشنا شوید

تینا مزدکی: خازن‌ها ابزاری الکترونیکی هستند و ابر خازن‌ها (Supercapacitor) در طراحی‌های باتری‌مانند استفاده می‌شود. ازآنجایی‌که باتری‌ها انرژی را با استفاده از واکنش‌های شیمیایی جابه‌جا می‌کنند، در طول زمان خراب می‌شوند. عمده فناوری دنیای مدرن به شارژ باتری متکی است؛ از میلیاردها دستگاه تلفن همراه در سراسر جهان گرفته تا خودروهای الکتریکی، اسکوترها و دوچرخه‌های کمکی، همه به شارژر نیاز دارند. در داخل این باتری‌های قابل شارژ، یون‌ها ازیک‌طرف به‌طرف دیگر منتقل می‌شوند تا انرژی الکتریکی را انتقال دهند (دشارژ) و برای شارژ مجدد و ذخیره‌سازی انرژی، این فرآیند را به شکل معکوس انجام می‌دهند.

اما ابرخازن‌ها می‌توانند این روند را به پایان برسانند. دانشمندان مدل جدیدی را برای مطالعه ابر خازن‌ها پیشنهاد می‌کنند که روش بهتری را برای مطالعه نحوه عملکرد باتری متفاوتی ارائه می‌دهد.

در باتری معمولی، الکترون‌های آزاد به شکل یون‌ گردش می‌کنند، بدین معنا که با افزوده شدن الکترون به اتمی خنثی یا کنده شدن الکترون از آن، ذراتی با بار الکتریکی مثبت (یون مثبت، کاتیون) یا منفی (آنیون) پدید می‌آیند. انرژی شارژ باتری درواقع صرف شکل‌گیری این یون‌ها و ذخیره‌سازی آن‌ها به شکل جدا از یکدیگر می‌شود. یون‌ها از طریق ماده‌ای که یون‌ها را عبور می‌دهد (الکترولیت) جابه‌جا می‌شوند و از مسیر ماده رسانا (سیم)، جریان الکتریکی را درون مدار برقرار می‌کنند. درنهایت با تمام شدن ذخایر الکترون‌ها، شارژ باتری هم تمام می‌شود.

در باتری قابل شارژ، آنیون‌ها می‌توانند الکترون‌ها را دوباره به دست بیاورند، به حالت اولیه بازگردند و باتری را برای چرخه جدید تولید انرژی آماده کنند؛ اما در باتری‌های شیمیایی معمولی نمی‌توان چنین کاری کرد.

ابرخازن، مفهوم جدیدتر و پیشرفته‌تری است که طراحی باتری را با فیزیک خازن ترکیب می‌کند. خازن دارای دولایه ماده رسانا است که بین آن‌ها عایقی (مثلاً شیشه) قرار دارد. این عایق باعث می‌شود انرژی در دو طرف انباشته شود، اما از درون ماده عایق نگذرد. در طراحی ابرخازن، انرژی روی سطح ماده رسانا جمع می‌شود و میدان الکتریکی برقرارشده بین دو طرف عایق، الکترون‌ها را در جای خود نگه می‌دارد. تفاوت کلیدی ابرخازن و باتری همین‌جاست: ذرات باردار به‌عنوان بخشی از واکنش شیمیایی از اتم‌ها و مولکول‌ها به هم نمی‌پیوندند و از آن‌ها جدا نمی‌شوند، درنتیجه این اتفاق باعث صرفه‌جویی در انرژی و جلوگیری از فرسایش در طول زمان می‌شود.

مسئله آن است که همه‌چیز در علم باید به‌گونه‌ای مدل‌سازی شود که برای محققان ملموس باشد. درواقع باید ابرخازن‌ها را شبیه‌سازی کنیم. به دلیل نیازهای محاسباتی بالای شبیه‌سازی‌های عددی مستقیم و فقدان شرایط مرزی سطحی برای مدل‌های با مرتبه کاهش‌یافته، تصور فعلی از شارژر به هندسه‌های ساده محدود می‌شود. به‌عبارت‌دیگر، درست مانند تحول کنسول‌های بازی ویدیویی، پیشرفت شبیه‌سازی‌های کامپیوتری ابرخازن‌ها هم پس از چند سال، شاهد ورود نسل جدید خواهد بود.

به‌تازگی، «آنکور گوپتا» و همکارانش در دانشگاه کلرادو، بولدر از فرمول‌های موجود برای ساختن روشی کارآمد برای مدل‌سازی هزاران منفذ سطحی ذخیره کننده شارژ طی تنها چند دقیقه استفاده کردند. این گروه از دانش موجود در مورد الگوی جریان در منافذی مانند جریان تصفیه آب، استفاده کرده و این دانش را برای جریان انرژی روی ماده‌ای متخلخل به‌کاربرده است.

آن‌ها همچنین قانون کرشهوف را در نظر گرفته‌اند که زیربنای مطالعه طراحی مدار و توزیع جریان است. در الگوی جدید شارش یون‌ها که روی سیستمی با منافذ متعدد جریان می‌یابند، قانون باید تغییر پیدا می‌کرد تا برای مسئله‌ای که محققان در ذهن داشتند توضیح مناسبی ارائه دهد.

با در دست داشتن مدل جدید، این گروه امیدوار است که سایر محققان هم بتوانند به طراحی و آزمایش ابرخازن‌های جدید ادامه دهند. گوپتا همچنین امیدوار است که مشارکت در این پروژه به دانشمندان انرژی کمک کند تا آینده ما را بهبود بخشند. او بر این باور است که جذابیت اصلی ابرخازن‌ها در سرعت آن‌ها نهفته است و این‌که چگونه می‌توانیم شارژ و آزادسازی انرژی آن‌ها را سریع‌تر کنیم، به حرکت کارآمدتر یون‌ها بستگی دارد.

منبع: popularmechanics

۵۴۳۲۳

منبع

چقدر این پست مفید بود؟

روی یک ستاره کلیک کنید تا به آن امتیاز دهید!

Average rating ۰ / ۵. تعداد آرا: ۰

تا الان رای نیامده! اولین نفری باشید که به این پست امتیاز می دهید.

برچسب های :
2 ماه پيش [ 129 بازدید ]
4 ماه پيش [ 106 بازدید ]
3 ماه پيش [ 91 بازدید ]
3 ماه پيش [ 88 بازدید ]
3 ماه پيش [ 84 بازدید ]
3 ماه پيش [ 80 بازدید ]
3 ماه پيش [ 79 بازدید ]
3 ماه پيش [ 77 بازدید ]
4 ماه پيش [ 71 بازدید ]
3 ماه پيش [ 69 بازدید ]
4 ماه پيش [ 69 بازدید ]
4 ماه پيش [ 61 بازدید ]
3 ماه پيش [ 59 بازدید ]
4 ماه پيش [ 59 بازدید ]
4 ماه پيش [ 57 بازدید ]
3 ماه پيش [ 57 بازدید ]
3 ماه پيش [ 56 بازدید ]
3 ماه پيش [ 56 بازدید ]
3 ماه پيش [ 55 بازدید ]
3 ماه پيش [ 54 بازدید ]
newstimes 6 دقيقه پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر اقتصادی : ورود سازمان حمایت و مالیاتی به پرونده گران فروشی روغن خصولتی ها
newstimes 11 دقيقه پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : هروقت رئال مادرید از من خسته شود کنار می‌روم/ نگران امباپه نباشید؛ او را در تیم جا می‌دهیم!
newstimes 27 دقيقه پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر فرهنگی هنری : انعکاس آغاز تا پرواز کربلا در کتاب «قصه کربلا»
newstimes 32 دقيقه پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : در اتفاقی نادر؛ خشک‌ترین صحرای دنیا گلباران شد! / عکس
newstimes 49 دقيقه پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : مریل استریپ راوی مستندی در مقابله با انقراض گونه‌ها شد
newstimes 1 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر اقتصادی : سقوط سهام مایکروسافت و کراود استرایک پس از اختلال جهانی
newstimes 1 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : تمدید قرارداد اینتر با رقیب بزرگ طارمی
newstimes 1 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : توضیحات سلیمی درمورد علت تاخیر دیدار نمایندگان مجلس دوازدهم با رهبر انقلاب
newstimes 2 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : ترامپ: آمریکا هم باید مانند اسرائیل «گنبد آهنین» داشته باشد!
newstimes 2 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : نگاهی واقع‌بینانه به بریکس – خبرآنلاین
newstimes 2 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر اقتصادی : «جهانی که رسانه ها می سازند» منتشر شد
newstimes 2 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : جواب عجیب محمد دادکان به پزشکیان؛ پیام دور از انتظار ارسال شد!
newstimes 3 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : بازار داغ سلفی با رئیس‌جمهور منتخب در بهارستان
newstimes 3 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر فرهنگی هنری : اکران مجدد فیلم‌های‌کمدی در سینماهای سراسر کشور
newstimes 3 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : این رکوردها در پاریس می‌شکنند
newstimes 3 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر اقتصادی : اوکراین اولین ۱.۵ میلیارد دلار را از پول روسیه دریافت می کند
newstimes 3 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : محرومیت ۶ ماهه و جریمه میلیاردی در انتظار بیرانوند؟
newstimes 4 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : قالیباف: مشارکت نکردن بخشی از جامعه در انتخابات اهالی سیاست را به خود بیاورد
newstimes 4 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : فناوری فضایی و پیش بینی زلزله : آنچه در ایران پیگیری کرده‌ایم
newstimes 4 ساعت پيش [ 2 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : خبرورزشی‌گردی| محمد علیزاده: در روزهای سخت، علی انصاریان هوایم را داشت/ بعد از بازی ایران
30 روز پيش [ 4 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : خودروساز ایرانی مقیم آمریکا از جدیدترین محصول خود رونمایی کرد /عکس
3 ماه پيش [ 10 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : رای کمیته استیناف برای پرسپولیس و سپاهان/ هواداران در تهران و اصفهان دردسرساز شدند!
2 ماه پيش [ 13 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : عصبانیت شدید مسی از قانون جدید MLS؛ فرصتی که از دست رفت… +عکس
1 ماه پيش [ 4 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : سعید جلیلی: رئیس‌جمهوری موفق است که از منابع به خوبی استفاده کند
2 ماه پيش [ 11 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : ۷ پروژه‌ای که رئیسی در حوزه ارتباطات و فناوری اطلاعات افتتاح کرد
2 ماه پيش [ 9 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : ردپای زاکانی در خاطرات آیت الله هاشمی /کرباسچی انتقاد تندی از خاتمی کرده است
4 ماه پيش [ 19 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : اخبار سیاسی ۵ فروردین؛حکم سفر در ماه رمضان از نظر رهبرانقلاب/اولین نشست اقتصادی دولت در سال۱۴۰۳
4 ماه پيش [ 16 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : ضربه سوپرانقلابی ها به نظام از نگاه رحیمی جهان آبادی /اوضاع اقتصادی وخیم است، مسئولان به توصیه های اقتصادی رهبری توجه کنند
3 ماه پيش [ 12 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : ال۹۰ هم بومی‌سازی شد!/ عکس
1 ماه پيش [ 4 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : حجت‌الاسلام ابوترابی فرد خطیب این هفته نماز جمعه تهران
3 ماه پيش [ 16 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : امیدواریم به زودی طومار رژیم صهیونیستی درهم پیچیده شود
2 ماه پيش [ 10 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : قهرمانی از همه چیز مهم‌تر است/ این بازیکن مثل مورچه‌ای خیلی کار می‌کند/ صحبتم با آل‌کثیر درباره بازی نبود!
1 ماه پيش [ 8 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : معامله، سرمایه‌گذاری و درآمد حاصل از بازی‌های تلگرامی «جایز نیست»
2 ماه پيش [ 9 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : می‌دانم قلبا استقلالی هستی/ رامین رضاییان قسم خورد به استقلال نرود!
3 ماه پيش [ 44 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : بیکارتر از کیم کارداشیان، مرفه‌تر از ایلان ماسک!
3 ماه پيش [ 36 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : تحریم‌ علیه ایران جایگزین تشدید تنش از سوی تل‌آویو
2 ماه پيش [ 9 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : فورد ماستنگ، نسخه چهار در، مخصوص خانواده! /عکس
1 ماه پيش [ 13 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : برای «محمدعلی بهمنی» دعا کنید
2 ماه پيش [ 9 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : برنامه پرسروصدای واردات خودرو در دولت سیزدهم فقط ۵درصد پیشرفت داشت
3 ماه پيش [ 51 بازدید ]
' target="_blank">خبر اقتصادی : دستمزد ۱۴۰۳ و حاشیه های ناتمام آن

پاسخی بگذارید