نظارت دقیق بر پیری باتری با روش NMR امکان‌پذیر شد
محققان آزمایشگاه ملی آرگون روشی نوین برای بررسی دقیق روند پیری در باتری‌های لیتیوم-یون معرفی کرده‌اند. این روش که بر پایه طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) استوار است، امکان رصد تغییرات شیمیایی درون باتری‌ها را در طول زمان و در شرایط گوناگون فراهم می‌آورد.
چالش پیری در باتری‌های لیتیوم-یون
باتری‌های لیتیوم-یون به عنوان منبع انرژی در تعداد زیادی از دستگاه‌های الکترونیکی و خودروهای برقی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، یکی از چالش‌های مهم در این باتری‌ها، افت تدریجی ظرفیت و کارایی آن‌ها در طول زمان است که به آن پیری باتری می‌گویند. برای بهبود کارکرد و طول عمر باتری‌ها، درک عمیق از فرایندهای شیمیایی که منجر به پیری می‌شوند، ضروری است.
🔗 بیشتر بخوانید: آمازون از عینک هوشمند تجهیزبه هوش مصنوعی برای پیکهای خود رونمایی کرد_خبررسان
نقش طیف‌سنجی NMR در تحلیل باتری
طیف‌سنجی NMR، که شباهت زیادی به تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) در پزشکی دارد، به محققان اجازه می‌دهد تا تغییرات در ساختار اتمی مواد را با دقت بسیار بالا رصد کنند. در این روش، از میدان‌های مغناطیسی قوی برای تولید سیگنال‌هایی از هسته‌های اتمی بهره گرفته می‌شود که این سیگنال‌ها حاوی اطلاعات ارزشمندی در مورد محیط شیمیایی اطراف هسته‌ها هستند.
بررسی آندهای سیلیکونی با دقت بالا
محققان با بهره‌گیری از طیف‌سنجی NMR توانسته‌اند تغییرات شیمیایی را در باتری‌های لیتیوم-یون، به‌ویژه باتری‌هایی که از آند سیلیکونی استفاده می‌کنند، به طور دقیق پیگیری کنند. آند سیلیکون به دلیل ظرفیت بالای ذخیره انرژی، مورد توجه تعداد زیادی از پژوهشگران قرار دارد، اما چالش‌هایی نظیر افزایش حجم و واکنش‌های جانبی با الکترولیت، باعث کاهش عمر این نوع باتری‌ها می‌شود.
آخرین مطالب
- حد مجاز باقیمانده آفت‌کش‌ها در محصولات کشاورزی و دامی به‌روزرسانی گردید
- کلنگ‌زنی سایت مینی‌گلف و کروکت در البرز برای میزبانی مسابقات
- انتخاب اتاق کمپرسی شش‌چرخ یا ده‌چرخ؛ تفاوت‌ها و معیارهای مهم پیش از سفارش
- طرح فروش وزنی نان تا آبان اجرایی می‌شود؛ سهمیه آرد متخلفان قطع خواهد شد
- وزیر فرهنگ برای درگذشت محسن راستانی تسلیت گفت
🔗 بیشتر بخوانید: 5 راهکار افزایش طول عمر جاروبرقی و نگه داری کارکرد مطلوب_خبررسان
مشاهده تغییرات ساختاری در چرخه‌های شارژ و دشارژ
با استفاده از این روش، محققان توانستند تغییرات در ساختار کریستالی مواد را در طول چرخه‌های شارژ و دشارژ مشاهده کنند. با درک بهتر فرایندهای شیمیایی که در باتری رخ می‌دهند، محققان می‌توانند راهکارهایی برای بهبود کارکرد و طول عمر باتری‌ها ارائه دهند. به عنوان مثال، در این تحقیق، محققان با اضافه کردن نمک منیزیم به الکترولیت، توانستند از شکل‌گیری برخی ترکیبات نامطلوب که باعث کاهش ظرفیت باتری می‌شوند، جلوگیری کنند.
آینده کاربرد NMR در نسل جدید باتری‌ها
تکنیک طیف‌سنجی NMR می‌تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند برای توسعه نسل جدیدی از باتری‌های لیتیوم-یون با کارکرد بهتر و عمر طولانی‌تر مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، این روش می‌تواند در بررسی سایر انواع باتری‌ها نظیر باتری‌های حالت جامد و سدیم-یون نیز کاربرد داشته باشد.
🔗 بیشتر بخوانید: تسهیل تأمین مالی دانش‌بنیان‌ها در اینوتکس ۲۰۲۶
در سایت خبری خبررسان آخرین اخبارحوادث,سیاسی,فرهنگ وهنر,اقتصاد و تکنولوژی,دفاعی,ورزشی,ایران,جهان را بخوانید.