نانومواد

تحقیق در مورد باتری با هزینه کمتر و عمر طولانی تر

تحقیق در مورد باتری با هزینه کمتر و عمر طولانی تر

 

تحقیق در مورد باتری با هزینه کمتر و عمر طولانی تر
اعتبار: دامنه عمومی CC0

تحقیق در مورد باتری با هزینه کمتر و عمر طولانی تر تحقیقات جدید مهندسی مواد به رهبری وسترن می تواند به منافع قابل توجهی در دنیای واقعی مانند دامنه بیشتر برای وسایل نقلیه الکتریکی و عمر باتری بیشتر برای تلفن های همراه تبدیل شود.

دانشکده ها : محققان مهندسی وسترن ، گروه شیمی وسترن و مرکز تحقیقات تابش سنکروترون دانشگاه سوشوکو-وسترن غربی با همکاری منبع نور کانادا (CLS) در دانشگاه ساسکاچوان در مورد چند مطالعه برای تعیین اینکه آیا آنها می تواند همزمان فسفرن را مهار کند و دو عامل بازدارنده اصلی آن – هزینه و دوام را کاهش دهد – و آنها این کار را انجام داده اند.

ظرفیت نظری فسفرین – ماده ای دو بعدی ، که از یک لایه فسفر سیاه تشکیل شده است – تقریباً هفت برابر مواد آندی است که در حال حاضر در باتری های یون لیتیوم استفاده می شود. در حال حاضر ، فسفر سیاه موجود در بازار گران است ، تقریباً ۱۰۰۰ دلار در هر گرم و همچنین در معرض هوا به سرعت خراب می شود.

در مقاله اول ، تیم تحقیقاتی از یک فرآیند جدید برای تولید یک فسفر سیاه کم هزینه از فسفر قرمز ارزان قیمت (تقریباً ۰٫۱۰ دلار در گرم) و خلوص کم استفاده کرد – تقریباً ۳۰۰ درصد هزینه را کاهش می دهد. فسفر سیاه حاصل تقریباً خلوص و ویژگی های الکترونیکی به همان نسبت خلوص داشت. با استفاده از روش های سنتی و فسفر قرمز با خلوص بالا ، که ارزش آن حدود ۴۰ دلار در گرم است.

به گفته محقق اصلی Weihan Li از وسترن ، کاهش شدید هزینه تولید فسفر سیاه به این معنی است که نتایج آنها مقیاس پذیر است.

“قیمت پایین امکان تحقق بخشیدن به کاربرد گسترده مقیاس بزرگ فسفر را فراهم می کند. و فسفرن در زمینه های مربوط به انرژی و الکترونیک ، مانند نانو فوتونیک ، نانو الکترونیک ، اپتوالکترونیک ، باتری های ثانویه و الکتروکاتالیست ها ، “گفت: لی ، یک دانشجوی فوق دکترا که تحت نظارت استاد شیمی TK شام ، کرسی تحقیقاتی کانادا در مواد و تشعشع سنکروترون و استاد مهندسی ژوئلیانگ (اندی سان) ، کرسی تحقیقاتی کانادا در زمینه تولید مواد نانو برای انرژی تمیز.

با مطالعه دوم ، محققان می خواستند در مقیاس نانو و در زمان واقعی ، محل تخریب (اکسیداسیون) فسفرن و نحوه انتشار آن را بهتر درک کنند. در حالی که تحقیقات قبلی مستند شده است که تخریب واقعاً رخ می دهد ، این مطالعه برای اولین بار است که به روشنی روند کار را با جزئیات تصویر می کند. تیم برای جمع آوری این تصاویر از تعدادی تکنیک مختلف سنکروترون در CLS استفاده کرده است. محققان دریافتند که فسفرن ابتدا در نازک ترین مناطق تجزیه می شود و مناطق تخریب شده تجزیه مناطق مجاور را تسریع می کنند.

به گفته لی ، کشف آنها زمینه ساز توسعه استراتژی هایی برای محافظت از فسفرن در هنگام استفاده از آن در الکترونیک و سایر دستگاه ها است.

“امکان تهیه الکترونیکی مبتنی بر پایدار هوا فسفرن وجود دارد. دستگاه ها و دستگاه های مرتبط با انرژی ، “گفت لی.

Sun به CLS برای داشتن نقشی حیاتی در هر دو مطالعه اعتبار می بخشد.

سان گفت: “در مقایسه با سایر منابع در جهان ، پشتیبانی کاربر از CLS خارق العاده است.” “بدون کمک CLS ، ما نمی توانستیم چندین تکنیک مختلف سنکروترون را در دو کار ترکیب کنیم. علاوه بر این ، انجام مطالعات درجا بدون کمک دانشمندان پرتو امکان پذیر نبود.”

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا