جمعه, ۲۹ تیر ۱۴۰۳ /
23750
۲۶ خرداد ۱۴۰۳ - ۹:۵۱
9 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.

2 ماه پيش [ 129 بازدید ]
4 ماه پيش [ 103 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 ]
3 ماه پيش [ 59 بازدید ]
3 ماه پيش [ 57 بازدید ]
4 ماه پيش [ 57 بازدید ]
3 ماه پيش [ 56 بازدید ]
3 ماه پيش [ 56 بازدید ]
3 ماه پيش [ 54 بازدید ]
4 ماه پيش [ 53 بازدید ]
newstimes 55 دقيقه پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : ظریف: تاکنون هیچ فردی پیشنهاد نشده است
newstimes 1 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : تاملاتی بر سخنان ظریف در رسانه ملی
newstimes 2 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر سیاسی : اسامی اعضای شورای راهبری انتخاب اعضای کابینه دولت چهاردهم اعلام شد
newstimes 3 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : ترمز قیمت خودرو کشیده شد/ آخرین قیمت پژو، ساینا، تارا، کوییک و شاهین + جدول
newstimes 4 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : حریق در بیمارستان شریعتی تهران
newstimes 6 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : متحدان بایدن: به پایان نزدیک هستیم
newstimes 6 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر فرهنگی هنری : «مجلس واقعه»؛ تعزیه‌ای تلویزیونی با موسیقی عاشورایی
newstimes 7 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : تشدید تنش بین دو کره /باران‌های سیل‌آسا، مین‌های شمالی را روانه کره جنوبی کرد / عکس
newstimes 7 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : علیپور پس از بازگشت به پرسپولیس: از استقلالی‌ها معذرت می‌خوام!
newstimes 8 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : اوسمار ویرا: پرسپولیسی‌ها گفتند از تو متنفریم/در ایران تهدید به مرگ شدم!
newstimes 8 ساعت پيش [ 1 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : در پرسپولیس خودم و دخترم به مرگ تهدید شدیم/ به همسرم گفتند او را بیاور تا در تابوت به برزیل برگردانیم/ رفتنم خداحافظی از ایران نبود
newstimes 9 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : شاید هرگز نتوانید چنین لحظاتی را ببینید / ۲۵ عکس برنده در بیگ‌پیکچر ۲۰۲۴
newstimes 9 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : اولین کنفرانس خبری موتا در یوونتوس/ احساس مسئولیت بزرگی می‌کنم!
newstimes 10 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : گلستان پیشرو در خرید تضمینی گندم از کشاورزان
newstimes 10 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر اقتصادی : بزرگترین «بسته حمایتی» وزارت صمت ابلاغ شد
newstimes 10 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر ورزشی : ملاقات سرمربی عزل شده استقلال با آقای ستاره در دبی
newstimes 11 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : ماندگاری عسل بالا است؛ اما ممکن است خراب شود؟
newstimes 11 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : چرا امام سجاد برای مرزبانان حکومت ظالم بنی امیه دعا می‌کرد؟
newstimes 12 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : با پول پژو ۲۰۷، سوار این شاسی‌بلند پرآپشن و برقی چینی شوید /عکس
newstimes 12 ساعت پيش [ 0 بازدید ]
' target="_blank">خبر روز : سیل فروش رتبه واردات خودرو / قیمت‌ها تا ۸۰۰ میلیون تومان رسید!
newstimes 1 ماه پيش [ 8 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : اطلاعیه همستر کامبت درباره دریافت ایردراپ/ در این صورت قادر هستید ایردراپ بازی را دریافت کنید!
newstimes 3 ماه پيش [ 10 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : بلندترین برج آمریکا در قلب گردبادها / عکس
newstimes 1 ماه پيش [ 8 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : از «معدن‌کاری به کمک هوش مصنوعی» تا «افتتاح پروژه تصفیه فاضلاب با فیلترهای ساخت ایران»
newstimes 3 ماه پيش [ 10 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : بادبان خورشیدی ناسا چطور کار می‌کند / فیلم
newstimes 1 ماه پيش [ 7 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : ادعای اوکراین: احتمالا ۲ جنگنده رادارگریز سوخو ۵۷ را هدف قرار داده‌ایم
newstimes 3 ماه پيش [ 11 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : ناسا در مریخ با مشکلی بزرگ مواجه شد
newstimes 2 ماه پيش [ 8 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : آخرین موجود زنده‌ای که روی زمین باقی خواهد ماند، چیست؟
newstimes 4 ماه پيش [ 16 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : برای مادرت آیفون بخر؛ صحبت مدیرعامل اپل دردسرساز شد!
newstimes 3 ماه پيش [ 20 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : گام بلند دانشمندان در درمان سرطان/ لیپیدها زیر ذره‌بین می‌روند!
newstimes 1 ماه پيش [ 6 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : زهر مار دقیقا چه بلایی سر انسان می‌آورد؟
newstimes 21 روز پيش [ 7 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : «پراید برقی»، اقتصادی‌ترین خودروی الکتریکی کره جنوبی / عکس
newstimes 3 ماه پيش [ 16 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : جیمز باند جدید را هوش مصنوعی انتخاب کرد/ هنری کویل در کنار مارگو رابی
newstimes 4 ماه پيش [ 21 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : هوش‌مصنوعی به واتساپ آمد! – خبرآنلاین
newstimes 1 ماه پيش [ 10 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : هشدار به دارندگان خودروهای هیوندای؛ زنگ‌زدگی در کمین این خودروها!
newstimes 2 ماه پيش [ 10 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : ژاپنی‌ها از چوب ماهواره ساختند!
newstimes 4 روز پيش [ 5 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : ترور ترامپ ایده ساخت یک زره پرنده را در سر ایلان ماسک انداخت!/ عکس
newstimes 3 ماه پيش [ 8 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : غذاهای چرب و شیرین به مغز کودکان و نوجوانان، آسیب‌های جبران‌ناپذیر وارد می‌کند
newstimes 2 روز پيش [ 4 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : چشم اژدها، گنجینه ۱۶هزار ساله نروژ / عکس
newstimes 2 ماه پيش [ 16 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : کشف استخر سرپوشیده‌ ۱۶۰۰ساله در یک محله اشرافی!/ عکس
newstimes 2 ماه پيش [ 11 بازدید ]
' target="_blank">خبر سبک زندگی : GPS مختل شد؛ اما چرا؟

پاسخی بگذارید