مواد ذخیره‌سازی انرژی که از بلوک‌های مولکولی در ابعاد نانو ساخته شده‌اند
تاریخ انتشار: ۱۴ مهر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۱۴۰۵۹۱
مولکول‌های عنصر فلزی کمیاب نظیر نیوبیم را می‌توان به‌عنوان بلوک‌های ساختمانی مولکولی برای طراحی مواد ذخیره‌کننده الکتروشیمیایی انرژی استفاده کرد.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، مولکول‌های عنصر فلزی کمیاب نظیر نیوبیم را می‌توان به‌عنوان بلوک‌های ساختمانی مولکولی برای طراحی مواد ذخیره‌کننده الکتروشیمیایی انرژی استفاده کرد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
مارک رامباران می‌گوید: «این پلی اکسونیوبات‌ها محلول در آب هستند و می‌توانند در حجم‌های زیاد سنتز شوند. آن‌ها به‌عنوان بلوک‌های سازنده مولکولی عمل می‌کنند، درست مانند زمانی که کودک آجر‌های لگو را روی هم می‌چیند.»
از آن‌ها می‌توان برای ساخت طیف وسیعی از مواد، از جمله ابرخازن‌هایی که ذخیره سازی لیتیوم-یون را تسهیل می‌کند، استفاده کرد. مارک رامباران در پایان‌نامه خود نشان می‌دهد که سنتز پلی اکسونیوبات‌ها را می‌توان با تابش مایکروویو انجام داد، زیرا جایگزینی سریع و کارآمد برای روش‌های گرمابی معمولی است.
او می‌گوید: «آن‌ها را می‌توان در ۱۵ دقیقه با استفاده از تابش مایکروویو ساخت، که بسیار کوتاه‌تر از ۱۸ ساعت مورد نیاز در روش‌های هیدروترمال قبلی است.»
مولکول‌های با اندازه نانومتری را می‌توان در آب حل کرد و برای رسوب لایه‌های نازک پنتوکسید نیوبیم پوشش داد. هنگامی که این فیلم‌ها تا دمای ۲۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شوند، سطوحی با مقاومت خوردگی و خواص الکتروشیمیایی متفاوت به دست می‌آیند.
در دما‌های بالاتر، لایه‌ها کریستالی شده و در برابر شرایط بسیار ابتدایی مقاوم می‌شوند و همیشه در برابر اسید‌ها مقاوم هستند. مارک رامباران می‌گوید: «این توانایی برای ایجاد لایه‌های نازک پنتوکسید نیوبیوم امکان آزمایش ویژگی‌های شبه‌خازنی را آسان می‌کند، که به توسعه دستگاه‌های ذخیره انرژی الکتروشیمیایی مانند ابرخازن‌ها کمک می‌کند.»
به دلیل آرایش اتم‌ها در پنتوکسید کریستالی نیوبیم، کانال‌هایی ایجاد می‌شود که به راحتی می‌توانند ذخیره و آزادسازی یون‌های لیتیوم را برای بیش از صد هزار چرخه در خود جای دهند. این چیزی است که آن را به یک ابرخازن تبدیل می‌کند و امکان ذخیره انرژی الکتروشیمیایی را فراهم می‌کند که به طور بالقوه می‌تواند جایگزین باتری‌های لیتیوم یون معمولی شود.
باتری‌های لیتیوم یونی دارای قابلیت ذخیره‌سازی شارژ محدود و زمان شارژ یا دشارژ طولانی هستند، در حالی که ابرخازن‌ها زمان شارژ کمتر از ۱۰ ثانیه را امکان‌پذیر می‌کنند. توانایی شارژ و دشارژ سریع، به ابرخازن‌ها اجازه می‌دهد تا انرژی را بسیار سریع و کارآمد تامین کنند. علاوه بر این، استفاده از پلی اکسونیوبات‌های محلول در آب یک روش آسان برای ایجاد لایه‌های نازک اکسید فلزی ارائه می‌دهد که از استفاده از مواد اولیه مضر مانند پنتاکلرید نیوبیم یا پنتا فلوراید نیوبیم جلوگیری می‌کند.
تحقیقات متمرکز بر توسعه دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی یا موادی که از قابلیت‌های فعلی باتری‌های لیتیوم یونی فراتر می‌رود، بسیار مهم است. ابرخازن‌ها به‌عنوان کاندیدای مناسبی برای رقابت با باتری‌های لیتیوم یونی از نظر ذخیره انرژی الکتروشیمیایی در نظر گرفته می‌شوند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: مواد ذخیره انرژی ستاد نانو شرکت های دانش بنیان دانش و فناوری انرژی الکتروشیمیایی باتری های لیتیوم ابرخازن ها ذخیره سازی لایه ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۱۴۰۵۹۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
طرح‌های شیرین‌سازی آب و مدیریت پساب‌های صنعتی در کشور حمایت می‌شوند
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، مصطفی میلانی، دبیر ستاد فناوری‌های مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری در بازدید از شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان با اشاره به ظرفیت بالای این استان در زمینه مواد و ساخت، گفت: تجاری‌سازی، تأمین مالی، ارتباط سازی بین شرکت‌ها با ارگان‌های دولتی و اطلاع رسانی دستاوردهای فناوری از جمله اقدامات ستاد در جهت توسعه فناوری‌های حوزه مواد و ساخت است.
دبیر ستاد فناوری‌های مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری به برگزاری نشست‌های نخبگانی و استفاده از ظرفیت‌ها و پیشنهادهای فعالان این حوزه اشاره کرد و گفت: ستاد مواد آمادگی دارد تا با برگزاری جلسات و رویدادهای تخصصی، در راستای رفع مشکلات شرکت‌های فناور و دانش بنیان شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان گام بردارد.
تاکید بر اهمیت شیرین‌سازی آب و توسعه سرامیک‌های پیشرفته
میلانی، شیرین سازی آب و مدیریت پساب‌های صنعتی، توسعه سرامیک‌های پیشرفته، تکمیل زنجیره ارزش محصولات پتروشیمی و جلوگیری از خام‌فروشی را از جمله اولویت‌های ستاد برشمرد.
وی تصریح کرد: با توجه به خشکسالی‌های اخیر، فناوری‌های شیرین‌سازی آب از اهمیت بالایی برخوردار هستند و ستاد مواد آماده است تا از طرح‌های فناورانه در این زمینه حمایت کند.
دبیر ستاد فناوری‌های مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری در پایان افزود: این ستاد برای تسهیل فرآیند تأمین مالی، ضمانت قراردادها و پذیرش ریسک فناوری‌های نوین آمادگی دارد و خواستار همکاری شرکت‌های دانش‌بنیان شهرک برای توسعه فناوری‌های مواد و ساخت است.
انتهای پیام/
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند