پایگاه خبری تحلیلی آریا جوان

آخرين مطالب

طراحی باتری‌ لیتیوم-یونی در شکل و اندازه‌ دلخواه با فرآیند چاپ سه بعدی نوآوري

طراحی باتری‌ لیتیوم-یونی در شکل و اندازه‌ دلخواه با فرآیند چاپ سه بعدی
  بزرگنمايي:

آریا جوان - محققان موفق به طراحی باتری‌‌‌های لیتیوم-یونی شدند که با فرآیند چاپ سه‌بعدی تولید و در ابعاد سفارشی‌‌سازی‌شده و دلخواه تولید می‌شوند. 

باتری‌های لیتیوم یونی در خودروهای الکتریکی و اغلب دستگاه‌های الکترونیکی مانند گوشی‌های هوشمند، لپتاپ و تبلت مورد استفاده قرار می‌گیرند. تولیدکنندگان محصولات الکترونیکی مجبور هستند با توجه به ابعاد باتری‌ها، دستگاه مورد نظر خود را طراحی کنند. در اصل یکی از موضوعاتی که در طراحی ظاهری تجهیزات و دستگاه‌های الکترونیکی اهمیت دارد، اندازه و شکل باتری‌ مورد استفاده در محصول است. محققان موفق شده‌اند با کمک روش جدیدی، باتری‌های لیتیوم-یونی را با فناوری چاپ سه‌‌بعدی تولید کنند. باتری‌های لیتیوم-یونی که با فرآیند تولید چاپ سه‌بعدی تولید می‌شوند، براساس نیاز مصرف‌کننده‌ی باتری می‌توانند با هر شکل ظاهری و در هر اندازه‌ای به‌صورت سفارشی‌شده تولید شوند.
مقاله‌های مرتبط:
جادوی باتری سدیم-یون؛ 700 درصد افزایش ظرفیت پژوهشگران موفق به ساخت باتری لیتیوم یون غیرقابل‌ اشتعال شدند
بی‌شک این فرآیند تولید می‌تواند به طراحی دستگاه‌های الکترونیکی کوچکتر با بهره‌مندی از باتری‌های با ابعاد کوچکتر کمک کند. یکی از مسایل موجود در تولید گجت‌های پوشیدنی و گوشی‌های هوشمند، فضای زیادی است که باتری آن‌ها اشغال می‌کند. معمولا باتری‌ها در ابعاد و اندازه‌های استاندارد تولید می‌شوند و طراحان تجهیزات الکترونیکی و گجت‌ها گاهی در طراحی ظاهری محصول با چنین ابعاد استانداردی برای باتری با مشکل مواجه می‌شوند. براساس آخرین گزارش منتشرشده در ACS Applied Energy Materials ، محققان موفق به طراحی و ساخت باتری‌های لیتیوم-یونی قابل چاپ با فرآیند چاپ سه‌بعدی شدند. چنین فرآیندی برای تولید باتری، به تولید کنندگان کمک می‌کند باتری مورد نظر خود را به هر شکل و اندازه‌ای که مد نظرشان است تولید کنند و در اختیار داشته باشند. اکثر باتری‌های لیتیوم-یونی بازار به شکل استوانه‌ای یا مستطیل شکل طراحی و تولید می‌شوند. بنابراین، زمانی که تولیدکننده‌ی محصولات الکترونیکی قصد طراحی محصولی همچون گوشی‌های هوشمند یا گجت‌های پوشیدنی را دارد، لاجرم مجبور است در طراحی نهایی محصول خود شکل ظاهری و ابعاد باتری را در نظر بگیرد. در بسیاری از مواقع، محدودیت موجود در مورد شکل ظاهری و ابعاد باتری، محدودیت‌های بسیاری را برای طراحان لوازم الکترونیکی ایجاد می‌کند.
کریستوفر رایز ، بنجامین ویلی و همکارانش موفق به تولید باتری لیتیوم-یونی با پرینتر سه‌بعدی شدند. آن‌ها در نظر داشتند با پلیمرهای مورد استفاده در فرآیند چاپ سه‌بعدی، باتری با قیمت مقرون به‌صرفه تولید کنند. محققان، برای افزایش خاصیت رسانایی PLA ، روش‌هایی را در پیش گرفتند. در روش‌های سنتی تولید باتری‌های لیتیوم‌- یونی، الکترولیت و دو الکترود (کاتد و آند) به‌صورت جداگانه تولید می‌‌شوند و سپس در یک پوشش در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا باتری کامل را شکل بدهند. اما فرآیند تولید باتری‌های لیتیوم-یونی با چاپ سه‌بعدی فرآیند تولید متفاوتی دارد و الکترلیت و دو الکترود کاتد و آند همزمان تولید می‌شوند. از نظر تئوری، پلیمرهای مورد استفاده در چاپ سه‌بعدی همانند PLA رسانایی بالایی ندارند. به‌همین منظور محققان برای افزایش خاصیت رسانایی، PLA را در محلول الکترولیتی غوطه‌ور کردند و از ترکیب‌هایی نانوکربن‌ و گرافین نیز در دیواره‌های آندو کاتد استفاده کردند. در نهایت محققان موفق به ساخت باتری شبیه دستبند شدند که می‌توانست دور مچ دست بسته شود و به مدت 60 ثانیه LED را روشن نگه دارد.
با توجه به تحقیقات محققان، ظرفیت نسل اول باتری‌هایی که با فرآیند چاپ سه‌بعدی تولید می‌شوند پایین‌تر از ظرفیت مورد نیاز برای باتری‌های تجاری بوده که در عمل مورد نیاز است. با این وجود، محققان معتقد هستند که ایده‌هایی برای افزایش ظرفیت باتری‌های مبتنی بر چاپ سه‌بعدی دارند که می‌تواند مشکل ظرفیت باتری را حل کند. درنظر داشته باشید که تحقیق صورت‌گرفته از سوی محققان، در قدم‌های اولیه‌ی خودش قرار دارد و هم‌اکنون تنها توانسته است یک دستبند LED را به مدت 60 ثانیه روشن نگه دارد. اما به‌نظر می‌رسد که در آینده‌ی نزدیک شاهد پیشرفت‌های خوبی در صنعت تولید باتری‌های لیتیوم-یونی باشیم.


نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

تأسیس "اولین دانشگاه هوش مصنوعی جهان" در امارات

رونمایی از اولین هواپیمای جت آموزشی-رزمی ساخت ایران +مشخصات و عکس

تصاویر لباس های فضانوردی جدید منتشر شد.

ایرانی بپوش

تحقیقات هوآوی در زمینه شبکه‌های 6G

HiPER؛ ماشین حساب مهندسی پیشرفته ویژه دانشجویان

تصاویر 2خودرو جدیدBMW

کارت‌های گرافیک ارزان‌قیمت AMD از سری Radeon RX 5500 به زودی معرفی می‌شود

سرفیس نئو با دو نمایشگر و سیستم‌عامل ویندوز 10 ایکس معرفی شد

Intel SSD 665p معرفی شد: حافظه‌ سریع‌تر و چگال‌تر QLC NAND

AMD پردازنده‌های گرافیکی 7 نانومتری Radeon RX 5500M و RX 5300M را معرفی می‌کند

نوآوری انقلابی دنیای سخت‌افزار؛ حذف مادربرد و استفاده از قطعه سیلیکونی واحد

کنار قدم‌های جابر، همگام با تکنولوژی

ویوو U10 با تراشه‌ اسنپدراگون 665، دوربین سه گانه و باتری 5000 میلی‌آمپرساعتی معرفی شد

کارت گرافیک Radeon RX 5300XT با حافظه رم چهار گیگابایتی GDDR5 و تراشه B550 معرفی می‌شود

شیائومی می 9 پرو 5G با شارژ بی‌سیم 30 واتی و تراشه اسنپدراگون 855 پلاس رونمایی شد

حسگر 43.7 مگاپیکسلی ایزوسل Slim GH1 سامسونگ معرفی شد

شیائومی می میکس آلفا رونمایی شد؛ موبایلی از جنس نمایشگر با دوربین 108 مگاپیکسلی

گیم‌بار ویندوز 10 با شمارنده‌ نرخ فریم و قابلیت‌های جدید به‌روزرسانی شد

ساخت مدل سفارشی و روباز تویوتا سنچوری برای تاج‌گذاری امپراتور ژاپن

هوآوی با گوشی‌های خلاقانه سری Huawei Mate 30 معنایی دوباره به گوشی‌های هوشمند می‌بخشد

ارزیابی واکنش مبتلایان به سرطان ریه به درمان با بینی الکترونیک

گوشی تاشو بعدی سامسونگ با نام W20 5G احتمالا آبان‌ ماه معرفی می‌شود

گوشی‌تان را به یک ریش‌تراش تبدیل کنید!

مرسدس AMG GT 63 S با تیونینگ پوزایدون معرفی شد

هیوندای از اسکوتر برقی جدید خود رونمایی کرد

اختراع دستگاهی که باکتری را بو می‌کشد

مایکروسافت از سرفیس گو جدید با پردازنده Core m3 رونمایی می‌کند

اپل سه برنامه مطالعاتی جدید در حوزه سلامت معرفی کرد

گوشی‌های ساده‌‌ی پاناسونیک با سیستم هشدار درد و نمایشگر بزرگ مناسب سالمندان معرفی شدند

دوچرخه برقی اشکودا کلمنت معرفی شد

مدل برقی فولکس واگن بیتل کلاسیک رونمایی شد

اینتل، لپ تاپ های جدید Project Athena را معرفی کرد

ایسر در نمایشگاه ایفا از سری جدید لپ تاپ های Predator Triton رونمایی کرد

رونمایی از مدل توسعه‌یافته مانیتور ULTRAGEAR ال‌جی در IFA 2019

کارت‌های گرافیک GeForce GTX 1650 Ti در راه هستند

کراس اور مفهومی کوپرا تاواسکان رونمایی شد

با تسلیحات جدید و نوآورانه نمایشگاه «ماکس-2019» روسیه آشنا شوید/ عکس

انتخاب شرکت فولاد خوزستان به عنوان عضو کنسرسیوم "اکتشافات جدید"

ساخت ژلی که خودبه خود دندان را ترمیم می‌کند

مرسدس AMG GLB 35 رونمایی شد

دل از کروم بوک های جدید برای مشتریان سازمانی رونمایی کرد

دستاورد تازه اسپیس ایکس: پرواز زیرمداری استارهاپر تا ارتفاع 150 متر

معرفی ابرکامپیوتر جدید HPE مخصوص برنامه فضایی آرتمیس ناسا

ساتچی از مبدل های جدید برای مک بوک پرو و مک بوک ایر رونمایی کرد

ایسوس سه ذن بوک مبتنی بر پردازنده‌های رایزن AMD رونمایی کرد

نخستین گوشی هوشمند 5G نوکیا سال 2020 با قیمت اقتصادی معرفی می‌شود

اولین گام فیس بوک در مقوله‌ی خواندن افکار بشری

درمان سرطان با تکنولوژی سایبرنایف در بیمارستان آجی بادم

ال جی گوشی‌های میان‌رده‌ی K50S و K40S را رونمایی کرد