مواد و ساخت پیشرفته

دانشمندان دانشگاه ایلینویز مدعی ساخت چندین ماده دو بعدی شده‌اند که وسایل نقلیه الکتریکی را قادر می‌سازد با یک بار شارژ تا 800 کیلومتر حرکت کنند. باتری‌های لیتیوم-هوا که هنوز در مراحل توسعه هستند، می‌توانند با وجود وزن پایین‌تر، تا 10 برابر بیشتر از باتری‌های رایج لیتیوم-یون انرژی ذخیره کنند. این باتری‌ها حتی می‌توانند با استفاده از کاتالیزورهای پیشرفته‌ی ساخته شده از مواد دو بعدی، کارآمدتر نیز عمل نمایند. بسته به نوع مواد کاتالیزور، این قطعات می‌توانند باعث افزایش قابلیت ذخیره‌سازی انرژی در باتری و یا افزایش سرعت واکنش‌های شیمیایی درون باتری و در نتیجه تامین انرژی با نرخ بالاتر، شوند.
به گفته امین صالحی خجین، استادیار دانشگاه UIC بشر در آینده برای استفاده از فناوری‌های پیشرفته پیشرفته‌ای که در گوشی‌های تلفن همراه، لپ‌تاپ‌ها و مخصوصا اتوموبیل‌های الکتریکی به کار برده شده‌اند، به باتری‌های با تراکم انرژی بسیار بالا نیاز دارد.
این گروه در طی پژوهشی که نتایج آن در مجله Advanced Materials منتشر شده است، چندین ماده دو بعدی تولید کردند که می‌تواند به عنوان کاتالیزور به کار گرفته شوند. در حال حاضر، وسایل نقلیه الکتریکی با هر بار شارژ شدن، به طور متوسط حدود 100 مایل حرکت می‌کنند. اما با استفاده از کاتالیزورهای دو بعدی در باتری می‌توان نزدیک به 400 تا 500 مایل (804 کیلومتر) با هر شارژ حرکت کرد.
به گفته لیلی مجیدی، دانشجوی دانشگاه ایلینویز، این گروه 15 نوع متفاوتی ترکسیبات فلزات واسطه و عناصر گروه اکسیژن ( transition metal dichalcogenides - TMDCs) را به صورت دو بعدی سنتز نموده‌اند. این مواد سرعت انتقال الکترون و هدایت الکتریکی بالایی دارند که می‌توان از این ویژگی‌ها در ساخت باتری بهره برد. در شکل دو بعدی، این مواد خواص الکترونیکی بسیار مطلوب بهتر و سطح ویژه واکنش بالاتری دارند.
منبع:
https://indianexpress.com/article/technology/science/new-2d-materials-may-enable-electric-vehicles-to-get-800km-on-single-charge-5533448/