اكتشاف ما يحدث داخل البطارية باستخدام اشعة اكس

لأول مرة اكتشاف ما يحدث داخل البطارية اثناء عملها باستخدام اشعة اكس

مشاهدة داخل البطارية بواسطة مايك توني Mike Toney وجونا نيلسون Johanna Nelson باستخدام ميكروسكوب اشعة اكس النافذ في SLAC الذي يعد جهاز قوي يقوم بالتقاط صور على المقياس النانوي للتفاعلات الكيميائية داخل البطارية اثناء عملها.

مشاهدة داخل البطارية بواسطة مايك توني Mike Toney وجونا نيلسون Johanna Nelson باستخدام ميكروسكوب اشعة اكس النافذ في SLAC الذي يعد جهاز قوي يقوم بالتقاط صور على المقياس النانوي للتفاعلات الكيميائية داخل البطارية اثناء عملها.

ترجمة د. حازم سكيك: صور اشعة اكس تبين لأول مرة ماذا يحدث داخل بطارية اثناء تفريغ شحنتها المخزنة اثناء عملها، وقد يؤدي هذا إلى تطوير انواع جديدة من البطاريات تخزن الطاقة بشكل أفضل وبتكلفة اقل.

السيارات الكهربية والاجهزة والتقنيات الاخرى التي تستخدم بطاريات ايونات الليثيوم، والتي تعد مصدر مفيد للطاقة لكثافة الطاقة العالية التي تخزنها. وقد تحتوي بطاريات الكبريت والليثيوم الاقل تكلفة على كثافة تخزين اعلى للطاقة لأنها تتوقف عن العمل بعد عدة دورات شحن وتفريغ قليلة. بحاثون في مركز SLAC يعملون على تحسين ادائها.

استخدمت الباحثة جوانا نيلسون Johanna Nelson حيود اشعة اكس وميكروسكوب اشعة اكس النافذ لالتقاط صور على المقياس النانوي لمكونات البطارية المكونة من انود من الليثيوم وكاثود من الكربون – الكبريت محاط بمحلل كهربي. لقد قامت بالتقاط صور لجسيمات الكبريت قبل واثناء وبعد تفريغ البطارية ووجدت نتائج غير متوقعة.

بينت بحوث سابقة على هذه الانواع من البطاريات ان الكبريت والليثيوم تشكل مركبات محددة عندما تتفاعل، وتحصر الكبريت في مركبات جديدة دائمة. تشكل هذه المركبات ما يعرف باسم الكبريت المتعدد polysulfides الذي يعمل على موت البطارية بعد 10 دورات شحن وتفريغ. وهذا ليس بالأمر الجيد لأي تقنية تستخدمها مثل السيارة الكهربية. لكن البحث الجديد يوضح ان الامر ليس سيئا إلى هذا الحد. حيث اكتشف ان عددا بسيطا من مركبات الكبريت المتعدد يذهب إلى المحلل الكهربي بشكل اقل بكثير من ما اظهرته البحوث الاخرى. هذا يعني انه ليس من الصعب ان يتم حصرها عند الكاثود ومنعها من التسرب إلى المحلل الكهربي والتسبب في ضرر للبطارية.  تقول نيلسون Nelson “انه إذا اراد العلماء حقيقة ان يعرفوا ماذا يحدث داخل البطارية عليهم ان يستخدموا طرقا تحليلية غير تقليدية، انهم بحاجة إلى تقنية تخبرهم بكامل القصة”.

http://www.popsci.com/technology/

تعليقات

تعليقات