کوی دانش - kooy

موفقیت اولین "باتری جریان خورشیدی آبی" جهان در غلبه بر باتری های سنتی لیتیومی-یونی

موفقیت اولین "باتری جریان خورشیدی آبی" جهان  در غلبه بر باتری های سنتی لیتیومی-یونی
13 مرداد
15:30 1394
دانشمندان جوانی که سال گذشته خبر رونمایی از اولین "باتری خورشیدی جهان" را داده بودند اکنون بعد از انجام اصلاحاتی روی این وسیله، نتایج مربوط به اولین تست های عملکرد آنرا بازگو می کنند. وسیله ساخت این دو نفر در اصل باتری و سلول خورشیدی را در قالب یک پکیج عرضه می دارد و در برابر باتری های سنتی لیتیومی یونی نیز آزمایش شده است و بنا به ادعای سازندگانش 20 درصد صرفه جویی انرژی را نشان می دهد.

تصویر مربوط به محققان داتشگاه دولتی اوهایوست که به همراه نمونه اولیه باتری جریان خورشیدی آبی مشاهده می شوند

 ماه اکتبر سال گذشته بود که محققان دانشگاه دولتی اوهایو برای اولین بار به شرح جزئیات طرح سلول خورشیدی حساس به رنگ خود پرداختند که می توانست انرژی خود را نیز ذخیره سازی کند، آنزمان این وسیله ابداعی در مرحله کسب مجوز ثبت اختراع قرار داشت. باتری مزبور به جای چهار الکترود که در باتری های معمول رایج است سه الکترود دارد و پایه صفحه آن از جنس لیتیوم می باشد، دو لایه الکترود که به وسیله ورقه نازکی از کربن متخلخل ازهم جدا شده اند و مش گاز تیتانیومی هم برایش تعبیه شده تا فتوالکترود تیتانیوم دی اکسید حساس به رنگ در آن قرار داده شود.

 دلیل استفاده از مواد متخلخل آن بوده تا یون های باتری بتوانند داخل پراکسید لیتیوم با اکسیژن ترکیب شده (یا اصطلاحا اکسیدایز شوند) که به نوبه خود به یون های لیتیوم تجزیه شده و  به عنوان فلز لیتیوم ذخیره گردد. اما تیم سازندگان اقدام به بازطراحی باتری نموده و دیگر برای عمل کردن باتری نیازی به عبور هوا از میان آن نیست.

 در نسخه اصلی محققان از الکترولیت مایع مرسومی استفاده کرده بودند که بخشی از نمک و بخشی از حلال ساخته شده بود (در اصل اگر بخواهیم دقیق بگوییم از پرکلرات ترکیب شده با سولفواکسید دیمتیل حلال) حال در نسخه جدید باتری، از آب به عنوان حلال و از یدید لیتیوم به جای نمک بهره گیری شده است که قابلیت های ذخیره یِ کم هزینه و وسیع انرژی را در اختیار می گذارد. نتیجه  الکترولیتی بر پایه آب و نمونه اولیه باتری است که  اکنون به عنوان  باتری جریان آبی یا انگونه که محققان سازنده اش می گویند اولین "باتری جریان خورشیدی آبی" طبقه بندی شده است .

از آنجایی که این باتری برای کار کردن نیازی به هوا ندارد می توان آنرا روی پنل خورشیدی سوار کرده و به این  ترتیب یک ورقه یکپارچه انفرادی را ساخت. در باتری اصلاح شده همچنان سلول های خورشیدی حساس به رنگ نمونه اصلی حفظ شده است، سازندگان باتری از رنگ قرمزی به نام روتنیوم برای تنظیم طول موج نور دریافتی توسط سلول های خورشیدی استفاده کرده اند. 

محققان همچنین به منظور مقایسه عملکرد باتری جدید با باتریهای لیتیومی یونی معمول در بازار  تست هایی را به انجام رساندند، از جمله 25 بار نسبت به شارژ و تخلیه شارژ  هر دو نوع باتری اقدام کردند. در هر بار تخلیه شارژ باتری ها حدود 3.3 ولت انرژی تخلیه نمودند. اما مزیت باتری خورشیدی به انواع معمولی، از نظر  شارژ لازم برای رسیدن به این میزان خروجی بود. باتری معمولی را می شد با 3.6 ولت شارژ کرده و با 3.3 ولت تخلیه نمود، اما باتری خوشیدی صرف نیازمند 2.9 ولت برای شارژ شدن بوده و در این میان استفاده از پنل خورشیدی باعث این  تفاوت در رقم ولت لازم برای شارژ و کاهش آن به 20 درصد بوده است.

 به گفته محققان همچنان نیاز به انجام اصلاحاتی روی باتری حس می شود تا بتوان از آن به عنوان تدبیری عملی برای بخش انرژی های تجدیدپذیر استفاده نمود.

 مینگژه یو  نویسنده ارشد مقاله ای درباره همین باتری و دانشجوی دکتری دانشگاه ایالتی اوهایو اظهار می دارد: "طرح باتری جریان خورشیدی را می توان بالقوه برای تبدیل و ذخیره انرژی خورشیدی در مقیاس شبکه و نیز تولید" سوخت های الکترولیتی" به کار گرفت که امکان بهره گیری از این سوخت ها برای تامین انرژی وسایل برقی آینده هست"

 تحقیق مربوطه در ژورنال جامعه شیمی آمریکا به چاپ خواهد رسید.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
توان سنج لیمیتس (Limits)، ساده ترین و ارزان ترین وسیله برای اندازه گیری قدرت رکاب زنی

توان سنج لیمیتس (Limits)، ساده ترین و ارزان ترین وسیله برای اندازه گیری قدرت رکاب زنی

یکی از فاکتورهایی که دوچرخه سوارانِ حرفه ای همیشه می خواهند از آن با خبر باشند، قدرت رکاب زنی شان است و به همین خاطر بسیاری از آنها از وسایل توان سنج استفاده می کنند. شکل بیشتر این وسایل به گونه ای است که یا روی یکی از دسته رکاب های دوچرخه نصب می شوند، یا در هنگام ساخت دسته رکاب، به طور یکپارچه در آن تعبیه می شوند. قیمت آنها هم چیزی بین هزار دلار تا بیش از دو هزار دلار است. اما توان سنج «لیمیتس»، راحت تر از بقیه و مابین پنجه رکاب و دسته رکاب نصب می شود و قرار است قیمتش کمتر از 400 دلار باشد.

مطالعه متن کامل
 DNA آسیب‌دیده برای تعمیر به کجا می‌رود؟

DNA آسیب‌دیده برای تعمیر به کجا می‌رود؟

در دانشگاه Tufts پژوهشی در زمینه فرآیند تعمیر DNA درون سلول انجام شد که نتایج آن در مجله "ژن و رشد" منتشر شده است و به صورت آنلاین نیز در دسترس است. کاترین فریودنریچ، زیست‌شناس دانشگاه Tufts و همکارانش نشان دادند تکرار گسترش‌یافته از نوکلئوتید سه‌گانه CAG/CTG (CAG) در مخمر به محیطِ پیرامونی هسته‌ی سلول منتقل می‌شود تا در آنجا تعمیر شود. این نقل مکان برای پیشگیری از تکرارِ بی‌ثباتی و بیماری ژنتیکی ضروری است.

مطالعه متن کامل
دستگاهی برای ثبت چند روزه ی نوار قلب بیماران که به صورت خودکار مرطوب باقی می ماند

دستگاهی برای ثبت چند روزه ی نوار قلب بیماران که به صورت خودکار مرطوب باقی می ماند

برای هدایت سیگنال های الکتریکی از سطح پوست، الکترودهای دستگاه سنجش ضربان قلب باید کمی مرطوب شوند. به همین دلیل است که ابتدا از ژلی برای مرطوب کردن پوست بیمار استفاده می شود. متأسفانه این ژل طی 24 ساعت خشک می شود. با این حال امروزه دانشمندان موسسه تحقیقاتی Empa دانشگاه سوئیس راه حلی برای این مشکل یافته اند. نواری که روی قفسه سینه بیمار برای نظارت بر ضربان قلب او بسته می شود و به طور مداوم خود را مرطوب نگه می دارد. در مواقعی که نیاز است نوار قلب یا همان الکتروکاردیوگرام ها (ECGs) به مدت چند روز ثبت و ضبط شوند، این نوار بسیار کارآمد خواهد بود.

مطالعه متن کامل
قبل از اینکه به کودک خود دارو دهید

قبل از اینکه به کودک خود دارو دهید

قبل از اینکه برای کودک خود هر نوع درمانی را تجویز کنید مطمئن شوید که از دکترِ کودکِ خود همه سوالات را پرسیده و نسبت به بیماری و داروهای او اطلاعات درست و کامل دارید. با کوی دانش همراه شوید تا توصیه هایی را در این زمینه با هم مرور کنیم...

مطالعه متن کامل
ثبت فعالیت یک آتش فشان توسط دوربین مادون قرمز

ثبت فعالیت یک آتش فشان توسط دوربین مادون قرمز

فعالیت های آتشفشانی از انتشار گاز، انتشار گدازه غیر انفجاری تا انفجار بسیار شدید مواد منفجره را شامل می شود که ممکن است ساعت های زیادی به طول انجامد. ویدئویی که در ادامه می آید تصاویری از آتش فشانی در کاستاریکا را در خود دارد.

مطالعه متن کامل