با فوایدی ویژه؛

باتری‌های جدید و کم‌هزینه در خدمت لوازم الکترونیک قرار می‌گیرند

تحقیقات جدید مهندسی مواد می‌تواند به ایجاد فواید ویژه‌ای برای گسترش لوازم الکترونیکی و باتری‌هایی با عمر بیشتر منجر شود.

کد خبر: ۸۷۰۱۱۸

جمعه - ۳۱ مرداد ۱۳۹۹ / August 21, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان دپارتمان شیمی دانشگاه سوچو با همکاری دیگر دانشگاه‌ها بر کاهش هزینه تولید فسفورن و دوام بیشتر آن تحقیق کردند. ظرفیت نظری فسفورن (ماده‌ای دو بعدی که حاوی یک لایه فسفر سیاه است) تقریبا هفت برابر آند‌هایی است که در باتری‌های لیتیوم-یونی استفاده می‌شوند. فسفر سیاه هنگامی‌که در معرض هوا باشد سریعا تجزیه می‌شود و در حال حاضر قیمت هر گرم آن در بازار حدود ۱۰۰۰ دلار است.

در مرحله اول، این گروه تحقیقاتی یک فرآیند جدید برای تولید فسفر سیاه از فسفر قرمز ناخالص و ارزان ارائه دادند. فسفرسیاه تولید شده تقریبا همان خلوص و خواص الکترونیکی را داشت که روش‌های سنتی با خلوص بالای فسفرقرمز و هزینه بیشتر تولید می‌کردند.

وایان لی یکی از محققان این مطالعه گفت: «قیمت پایین این روش به معنی تحقق تولید فسفرسیاه و فسفورن برای کاربرد در زمینه‌های مرتبط با انرژی و الکترونیک مانند نانوفوتونیک، نانوالکترونیک، الکترونیک نوری، باتری‌های ثانویه و الکتروکاتالیزور‌ها در آینده است.»

در مطالعه دوم محققان قصد داشتند تا بدانند که اکسیداسیون و تخریب فسفورن در مقیاس نانو دقیقا چگونه شروع شده و گسترش می‌یابد؟ با اینکه تحقیقات قبلی ثابت کرده بود که تخریب این ماده واقعا رخ می‌‌دهد، این مطالعه اولین بررسی بود که به روشنی این روند را به تصویرکشید. این گروه برای جمع‌آوری تصاویر از تعدادی تکنیک مختلف سنکترون در نیروگاه نوری کانادا (CLS) استفاده کردند. آن‌ها دریافتند که فسفورن ابتدا در مناطق باریک‌تر تجزیه شده و مناطق تخریب شده سرعت تجزیه مناطق مجاور را افزایش می‌دهند.

به گفته لی کشف آن‌ها راه‌های ایجاد روش‌های حفاظتی از فسفورن را هنگام استفاده در الکترونیک و سایر لوازم هموار می‌کند و باعث تثبیت فسفورن در هنگام واکنش با هوا خواهد شد.