افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی در خازن با کمک نانوصفحه
تاریخ انتشار: ۲۳ مهر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۸۸۷۸۱۴
یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور مینورا اوسادا از مؤسسه مواد و سیستم‌های پایداری (IMaSS)، در دانشگاه ناگویا ژاپن، با همکاری NIMS، دستگاه نانوصفحه‌ای با بالاترین عملکرد ذخیره‌سازی انرژی که تاکنون دیده شده، را توسعه دادند.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور مینورا اوسادا از مؤسسه مواد و سیستم‌های پایداری (IMaSS)، در دانشگاه ناگویا ژاپن، با همکاری NIMS، دستگاه نانوصفحه‌ای با بالاترین عملکرد ذخیره‌سازی انرژی که تاکنون دیده شده، را توسعه دادند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
نتایج کار آن‌ها در قالب مقاله‌ای با عنوان ذخیره‌سازی انرژی در حجم بالا در پروسکایت‌های ۲ D High-κ در نشریه Nano Letters منتشر شد.
نوآوری‌ها در فناوری ذخیره‌سازی انرژی برای استفاده مؤثر از انرژی‌های تجدیدپذیر و تولید انبوه خودرو‌های الکتریکی حیاتی هستند. فناوری ذخیره‌سازی انرژی فعلی، مانند باتری‌های لیتیوم یونی، دارای زمان شارژ طولانی و مشکلاتی از جمله تخریب الکترولیت، طول عمر و حتی احتراق ناخواسته است.
یک جایگزین امیدوارکننده، خازن‌های ذخیره انرژی دی الکتریک است. ساختار اصلی خازن یک فیلم ساندویچ مانند است که از دو الکترود فلزی ساخته شده است که توسط یک فیلم دی الکتریک جامد از هم جدا شده‌اند. دی الکتریک‌ها موادی هستند که انرژی را از طریق مکانیسم جابجایی بار فیزیکی به نام پلاریزاسیون ذخیره می‌کنند. هنگامی که میدان الکتریکی به خازن اعمال می‌شود، بار‌های مثبت به سمت الکترود منفی جذب می‌شوند. بار‌های منفی به سمت الکترود مثبت جذب می‌شوند. سپس، ذخیره انرژی الکتریکی به پلاریزاسیون فیلم دی الکتریک با اعمال میدان الکتریکی خارجی بستگی دارد.
اوسادا گفت: «خازن‌های دی الکتریک دارای مزایای زیادی هستند، مانند زمان شارژ کوتاه در حد تنها چند ثانیه، عمر طولانی و چگالی توان بالا.»
با این حال، چگالی انرژی دی الکتریک‌های فعلی به‌طور قابل توجهی کمتر از میزان برآورده کردن نیاز‌های فزاینده برای انرژی الکتریکی است. افزایش چگالی انرژی به خازن‌های دی الکتریک کمک می‌کند تا با سایر دستگاه‌های ذخیره انرژی رقابت کنند.
از آنجایی که انرژی ذخیره شده در یک خازن دی الکتریک به میزان پلاریزاسیون مربوط می‌شود، کلید دستیابی به چگالی انرژی بالا اعمال میدان الکتریکی تا حد امکان به یک ماده با ثابت دی الکتریک بالا است. با این حال، مواد موجود با مقدار میدان الکتریکی که می‌توانند تحمل کنند، محدود می‌شوند.
برای فراتر رفتن از تحقیقات مرسوم دی الکتریک، این گروه از لایه‌های نانوصفحه ساخته شده از کلسیم، سدیم، نیوبیم و اکسیژن با ساختار کریستالی پروسکایت استفاده کردند.
اوسادا توضیح می‌دهد: «ساختار پروسکایت به‌عنوان بهترین ساختار برای فروالکتریک شناخته می‌شود، زیرا دارای خواص دی الکتریک عالی مانند قطبش بالا است. ما دریافتیم که با استفاده از این ویژگی، می‌توان میدان الکتریکی بالا را روی مواد دی الکتریک با قطبش بالا اعمال کرد و بدون اتلاف به انرژی الکترواستاتیک تبدیل کرد و به بالاترین چگالی انرژی ثبت‌شده دست یافت.»
یافته‌های این گروه تحقیقاتی نشان می‌دهد که خازن دی الکتریک مبتنی بر نانو ورق به چگالی انرژی بالایی رسیده است و پایداری خود را بعد از بار‌ها شارژ/دشارژ حفظ کرده و حتی در دما‌های بالا تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد نیز پایدار است.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: نانو مواد گرافن ذخیره سازی انرژی میدان الکتریکی چگالی انرژی
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 ۳۸۸۸۷۸۱۴ 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:
پله نوردی باعث افزایش طول عمر می شود
به گزارش جام جم آنلاین به نقل از هلث دی نیوز، محققان دریافتند افرادی که به طور منظم از پله‌ها بالا می‌روند، در مقایسه با افرادی که همیشه از آسانسور استفاده می‌کنند، ۲۴ درصد کمتر در معرض خطر مرگ به هر دلیلی و ۳۹ درصد کاهش خطر مرگ ناشی از بیماری قلبی هستند.
نتایج نشان می‌دهد که بالا رفتن از پله‌ها با کاهش خطر ابتلاء به بیماری قلبی یا حمله قلبی، نارسایی قلبی یا سکته همراه است.
دکتر «سوفی پادوک»، محقق ارشد از بنیاد بیمارستان دانشگاه نورفولک بریتانیا، می‌گوید: «اگر انتخابی بین رفتن از پله یا آسانسور دارید، به سراغ پله‌ها بروید زیرا به حفظ سلامت قلب شما کمک می‌کند».
پادوک گفت: «بالا رفتن از پله یک شکل عملی و قابل دسترس از فعالیت بدنی است. با وجود این، اغلب افرادی که برای رسیدن به طبقه بالاتر عجله دارند، پله‌ها را نادیده می‌گیرند.»
پادوک می‌گوید: «حتی فعالیت‌های بدنی کوتاه مدت تأثیرات مفیدی بر سلامتی دارد، و دوره‌های کوتاه بالارفتن از پله‌ها باید یک هدف دست یافتنی برای ادغام در برنامه‌های روزمره باشد».
برای این مطالعه، محققان داده‌های ۹ مطالعه شامل بیش از ۴۸۰۰۰۰ نفر را جمع آوری کردند.
پادوک در ادامه افزود: «بر اساس این نتایج، ما مردم را تشویق می‌کنیم که پله‌نوردی را در زندگی روزمره خود بگنجانند. مطالعه ما نشان داد که هر چه از پله‌ها بیشتر بالا بروید، فواید بیشتری دارد. بنابراین، چه در محل کار، چه در خانه یا هر جای دیگر، از پله‌ها بالا بروید.»
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است