پیش‌بینی آینده انرژی با اشعه ایکس

به گزارش جام جم آنلاین به نقل از کلیک، با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای تولید باتری‌های با ظرفیت بیشتر و به دنبال آن کاهش منابع در دسترس برای ساخت باتری‌های بهتر و با در نظر گرفتن مسئله محیط زیست بهترین راه، بررسی دقیق تکنولوژی موجود باتری های لیتیومی و سلول‌های خورشیدی با استفاده از اشعه ایکس است.

محققان با بررسی بهترین نمونه باتری‌های لیتیومی موجود در بازار با استفاده از اشعه ایکس به دنبال شناخت تغییرات در مقیاس اتمی در قطب مثبت و منفی هستند. کشف فاکتورهای موثر در وضعیت ذخیره انرژی منجر به تولید باتری‌هایی با ظرفیت بیشتر بدون نیاز به تغییر در تکنولوژی می‌شود.

با آغاز مطالعات محققان دانشگاه استنفورد با تمرکز بر روی شناخت وضعیت اتمی باتری‌های لیتیومی، شرکت‌های بزرگ باتری‌سازی به این مطالعات علاقه‌مند شدند و با محققان این مرکز همکاری کردند.

این مطالعه با هدف شناخت دقیق وضعیت عملکرد باتری‌های لیتیومی و سلول‌های خورشیدی آغاز شده است و هدف نهایی آن تولید باتری‌هایی با ظرفیت بیشتر بدون تغییر در تکنولوژی ساخت است.

از دیگر اهداف محققان از به کارگیری اشعه ایکس شناخت بهتر عملکرد شارژ و تخلیه باتری است. این شناخت درک بهتری از وضعیت حرکت الکترون‌ها از قطب منفی داشته و سرانجام منجر به تولید باتری‌هایی با ظرفیت بیشتر و با فرآیند شارژ سریع‌تر خواهد شد.

یکی از دستاوردهای این مطالعه‌ جایگزینی نانوساختارهای سیلیکونی به جای قطب‌های منفی گرافیتی استاندارد است. با این تغییر ساده ظرفیت باتری‌های لیتیومی تا ۱۰ برابر افزایش می‌یابد.

با افزایش ظرفیت باتری‌های لیتیومی کیفیت زندگی در دنیای امروز دگرگون می‌شود و شعاع پیمایش خودروهای برقی با باتری‌های لیتیومی نسل جدید تا چند برابر افزایش می‌یابد.

خوشبختانه با تولید باتری‌های لیتیومی پرظرفیت قیمت تمام شده آنها نیز کاهش می‌یابد و در نهایت این پیشرفت هزینه استفاده از خودروهای الکتریکی را حتی بهتر از خودروهای بنزینی می‌کند.

محققان با استفاده از اسکن اشعه ایکس عملکرد قطب منفی باتری‌های لیتیومی را در محدوده‌ی ۳۰ میکرون تا ۳۰ نانومتر بررسی می‌کنند.