جنرال لواء

نجح الباحثون في الطباعة ثلاثية الأبعاد لبطاريات الليثيوم أيون ذات الحجم المخصص

نجح الباحثون في الطباعة ثلاثية الأبعاد لبطاريات الليثيوم أيون ذات الحجم المخصص


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تعمل بطاريات الليثيوم أيون تقريبًا على تشغيل كل قطعة من التكنولوجيا والأدوات الحديثة التي نستخدمها يوميًا. يقومون بتشغيل السيارات الكهربائية والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية. لسنوات ، اعتمد تطوير الأداة وتصميمها على حجم وشكل أنواع البطاريات المتاحة.

ابتكر فريق من الباحثين من الجمعية الكيميائية الأمريكية طريقة لإنشاء بطاريات ليثيوم أيون مخصصة عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد. قد يعني هذا النظام المبتكر مجموعة متنوعة من الأدوات الجديدة بأحجام وأشكال لم يرها الجمهور من قبل.

قيود الليثيوم أيون الحالية

لاحظ الباحثون كريستوفر رييس وبنجامين وايلي وزملاؤهم أن معظم بطاريات الليثيوم أيون الموجودة في السوق إما أسطوانات أو مستطيلات الشكل. تعني هذه الأشكال التقليدية أن المطورين مثل Apple أو Toshiba أو Samsung يجب أن يضعوا شكل بطارية الليثيوم أيون في الاعتبار أولاً عند تطوير الهاتف الذكي أو الكمبيوتر التالي. هذا يعني أيضًا أن هناك قدرًا حتميًا من المساحة المهدورة داخل الجهاز بسبب البطارية.

هناك أيضًا قيود على الحجم فيما يتعلق بكيفية الحصول على أيونات الليثيوم الفعالة الصغيرة. في حين أن البطاريات يمكن أن تصبح صغيرة ، إلا أنه لا يزال هناك مساحة كافية بداخلها للإلكتروليت ومواد الأنود والكاثود ومضافات الكربون.

الطباعة ثلاثية الأبعاد حل لأحجام الليثيوم أيون

يمكن لفريق ACS من الناحية النظرية طباعة جهاز كامل - بطارية مضمنة - بأي شكل ثلاثي الأبعاد. لم تكن عملية الطباعة هي المشكلة. جاءت المشكلة من البوليمرات المستخدمة في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. البوليمرات مثل حمض polylactic (PLA) ليست موصلات أيونية. للحفاظ على انخفاض التكاليف ، كان على الباحثين إيجاد طريقة لإنشاء بطاريات ليثيوم أيون مخصصة على طابعات ثلاثية الأبعاد غير مكلفة وقياسية نسبيًا.

طور الباحثون طريقة لتعزيز موصلية جيش التحرير الشعبى الصينى. قاموا بضخها بمحلول إلكتروليت وأضفوا الجرافين أو أنابيب الكربون النانوية في الأنود أو الكاثود ، على التوالي. أدت إضافة الجرافين وأنابيب الكربون النانوية إلى تحسين موصلية البطارية.

لاختبار حلهم ، ابتكروا سوارًا بإضاءة LED بسيطًا يشبه Fitbit أو متعقب النشاط. تم تشغيل مصابيح LED للإسورة بواسطة بطارية ليثيوم أيون مدمجة في الإسورة. أضاءت البطارية مؤشر LED باللون الأخضر لمدة دقيقة تقريبًا - وهي سعة منخفضة للأشخاص الذين اعتادوا على طول شحن بطارية iPhone.

اعترف الباحثون بأن الجولة الأولى من البطاريات المطبوعة ثلاثية الأبعاد أقل بمرتين من طاقة بطاريات الليثيوم أيون التجارية. في حين أن العملية مثيرة للإعجاب ، إلا أن البطارية نفسها لا تزال منخفضة جدًا للاستخدام التجاري والعملي. ومع ذلك ، فقد انتهى الباحثون من العملية ، ولديهم بالفعل العديد من الأفكار لزيادة السعة. سيحاولون استبدال مواد PLA بمواد جديدة مثل المعاجين ثلاثية الأبعاد القابلة للطباعة.

لم ترد أي كلمة من الباحثين حول ما إذا كانت البطاريات المطبوعة ثلاثية الأبعاد تتجنب ميلها للسخونة الزائدة وحتى الاشتعال. في العام الماضي ، طور فريق منفصل من الباحثين من جامعة ماريلاند بطارية ليثيوم أيون قائمة على الماء قالوا إنها غير قادرة على إحداث شعلة خطيرة محتملة.


شاهد الفيديو: تركيب نظام تبريد لبطاريات اليثيوم (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Jordi

    لا يمكنني المشاركة في المناقشة الآن - لا يوجد وقت فراغ. لكن Osvobozhus - اكتب بالضرورة ما أعتقد.

  2. Dudek

    وأنا أتفق مع كل ما سبق. يمكننا التحدث عن هذا الموضوع.

  3. Kagashakar

    في رأيي ، إنه مخطئ. أنا متأكد. نحن بحاجة إلى مناقشة. اكتب لي في رئيس الوزراء ، يتحدث إليك.

  4. Lorencz

    لذلك ليس بعيدًا عن اللانهاية :)

  5. Shashura

    يجب أن تكون هذه الفكرة عمدا

  6. Bazragore

    أحب فكرتك. أقترح طرحه للمناقشة العامة.

  7. Mandel

    اكتب بسلاسة ، أحسنت ، لكن ما زلت لا أستطيع فعل ذلك ، يخرج النص بطريقة أو بأخرى من القلم :) أعتقد أن هذا سيتم تصحيحه بمرور الوقت.



اكتب رسالة