חומר מבטיח לסוללות ליתיום-יון. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

חומר מבטיח לסוללות ליתיום-יון

21.06.2013

מדענים מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן פיתחו חומר שסולל את הדרך לסוללות בעלות קיבולת גבוהה ואורך חיים ארוך. והכי חשוב, החומר הזה מבוסס על בורון וסיליקון, שהם זולים וזמינים.

החומר ממנו עשויות האלקטרודות של סוללות ליתיום-יון הוא קריטי לקיבולת הסוללה. עד כה, האלקטרודה השלילית עשויה לרוב מגרפיט, ששכבותיו מסוגלות לאגור אטומי ליתיום. עם זאת, הקיבולת של גרפיט מוגבלת לקליטת אטום ליתיום אחד לכל 1 אטומי פחמן. לשם השוואה, סיליקון יכול לקחת עד פי 6 יותר ליתיום, אך למרבה הצער, במהלך תהליך זה, הסיליקון מתרחב מאוד, מה שמפחית באופן דרסטי מאפיינים חשובים כל כך של סוללות ליתיום-יון כמו עמידות, היכולת להטעין במהירות ולספק זרם חזק.

בחיפוש אחר חלופה לסיליקון טהור, מדענים גרמנים סינתזו מבנים תלת מימדיים מיוחדים המורכבים מבורון וסיליקון (LiBSi2). כמו אטומי פחמן, אטומי בורון וסיליקון מחוברים במבנה מיוחד בצורת טטרהדרון, אך בניגוד ליהלום, הם יוצרים תעלות שיכולות לאגור אטומי ליתיום.

אלקטרודה המבוססת על מבנה זה חייבת להיות ייחודית הן מבחינת קיבולת והן מבחינת חוזק. הפרמטר האחרון חשוב במיוחד, מכיוון שסוללות ליתיום-יון שבריריות למדי ורגישות לשינויי טמפרטורה והתחממות יתר. אלקטרודות LiBSi2 עמידות בפני אוויר, מים וחום עד 800 מעלות צלזיוס. עד כה, מדענים עדיין לא קבעו בדיוק כמה אטומי ליתיום יכול המבנה החדש לאחסן, והאם הוא יתרחב במהלך הטעינה. עם זאת, המפתחים בטוחים שהחומר החדש שלהם יעלה על הסיליקון ובעיקר הגרפיט ויהפוך לחומר גלם מצוין לייצור אלקטרודות סוללות מהדור החדש.

יש לציין שהגרמנים הכינו את סוג האלקטרודה החדש שלהם במעבדה של אוניברסיטת אריזונה סטייט, שם ניתן היה ליצור לחץ של 100 אטמוספרות וטמפרטורה של כ-900 מעלות צלזיוס. הודות לכך, ניתן היה לייצר "יהלום" המסוגל להחזיק ליתיום.

<< חזרה: הטמפרטורה על מאדים עולה במהלך היום ובחצות 21.06.2013

>> קדימה: כונני Solid State SSDNow KC380 מבית Kingston Technology 20.06.2013

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

גורם סיכון מרכזי להתמכרות להימורים 07.05.2024

משחקי מחשב הופכים לצורת בידור פופולרית יותר בקרב בני נוער, אך הסיכון הקשור להתמכרות למשחקים נותר בעיה משמעותית. מדענים אמריקאים ערכו מחקר כדי לקבוע את הגורמים העיקריים התורמים להתמכרות זו ולהציע המלצות למניעתה. במהלך שש שנים, עקבו אחר 385 בני נוער כדי לגלות אילו גורמים עלולים לגרום להם להתמכרות להימורים. התוצאות הראו ש-90% ממשתתפי המחקר לא היו בסיכון להתמכרות, בעוד ש-10% הפכו למכורים להימורים. התברר שהגורם המרכזי להופעת התמכרות להימורים הוא רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית. בני נוער עם רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית אינם מגלים עניין בעזרה ובתמיכה של אחרים, מה שעלול להוביל לאובדן הקשר עם העולם האמיתי ולהעמקת התלות במציאות מדומה שמציעים משחקי מחשב. בהתבסס על תוצאות אלה, מדענים ... >>

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ציפורים יכולות לראות שדות מגנטיים 05.09.2018

מדענים העלו השערה בלתי צפויה שמסבירה מדוע ציפורים אינן שוללות במהלך נדידות. אולי יש להם את היכולת לראות את השדות המגנטיים של כדור הארץ.

חוקרי צפר הגיעו למסקנה שציפורים מספקות פיקוח עם חלבון מיוחד. החלבון נקרא Cry4 ושייך לקבוצת הקריפטוכרומים, האחראים על היכולת לזהות צבעים כחולים ואולטרה סגולים ולהשפיע על ויסות המקצבים הצירקדיים. הם נמצאים לא רק בבעלי חיים ובציפורים, אלא גם בצמחים.

מדענים שוודים מאוניברסיטת לונד מצאו שחלבון זה עשוי להיות קשור ליכולת להרגיש ולראות את השדה המגנטי של כדור הארץ.

המדענים מצאו גם שלציפורים נודדות יש הרבה יותר מהחלבון הזה מאשר לאלו שחיות באותו אזור כל השנה.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר