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물을 사용하여 배터리 재활용

30.04.2020

제조업체는 독성 유기 용매를 사용하여 리튬 이온 배터리를 생산하고 처리합니다. 이것은 프로세스를 복잡하게 만들고 환경과 인간의 건강에 위험하게 만듭니다. 용제에서 수용액으로 전환하면 배터리 재활용이 덜 해롭고 널리 보급될 수 있습니다.

배터리 제조업체는 기술 공정에서 수용액을 사용하는 것에 대해 회의적입니다. 물은 리튬과 반응하여 배터리 성능을 저하시킵니다. 그러나 Oak Ridge National Laboratory와 Virginia Tech의 과학자들은 도전을 받아들였으며 그 과정에서 고무적인 결과를 얻었습니다.

이 새로운 개발은 배터리 제조업체들 사이에서 인기 있는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 바인더를 라텍스 기반 수분산 바인더와 수용성 스티렌-부타디엔 바인더의 두 가지 다른 바인더로 대체했습니다. 첫 번째는 유기 용매(보통 N-메틸-2-피롤리돈, NMP)와 함께 사용되는 것으로 이해되고, 나머지 두 가지는 물과 상호 작용합니다.

배터리 양극과 음극을 만들기 위해서는 바인더가 필요합니다. 전극의 설계에는 분말(금속 및 흑연) 형태의 전기화학 재료가 포함되며, 이는 구리 또는 알루미늄 호일로 만든 집전체에 적용해야 하는 형태로 형성되어야 합니다. PVDF가 전극을 만드는 데 사용되는 경우 유기 용매가 사용되며 배터리 수명이 끝난 후 전극 처리에도 사용됩니다. 수용액과 수용성 바인더로의 전환은 배터리 제조 단계와 재활용 단계 모두에서 유해한 용제를 제거할 수 있게 해줍니다.

수용액을 사용하여 생산된 양극과 음극에 대한 배터리에 대한 후속 실험은 수천 번의 충전 사이클 후에 배터리의 작동이 유기 용매를 사용하여 생산된 기준 배터리의 작동과 실질적으로 다르지 않다는 것을 보여주었습니다. 이를 통해 유해한 생산을 보다 환경 친화적인 기반으로 이전할 수 있다는 희망이 있습니다.

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양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다. 09.05.2024

양자역학은 신비한 현상과 예상치 못한 발견으로 우리를 계속해서 놀라게 하고 있습니다. 최근 RIKEN 양자 컴퓨팅 센터의 Bartosz Regula와 암스테르담 대학교의 Ludovico Lamy는 양자 얽힘과 엔트로피와의 관계에 관한 새로운 발견을 발표했습니다. 양자 얽힘은 현대 양자 정보 과학 및 기술에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 구조가 복잡하기 때문에 이해하고 관리하는 것이 어렵습니다. 레굴루스와 라미의 발견은 양자 얽힘이 고전 시스템의 엔트로피 규칙과 유사한 엔트로피 규칙을 따른다는 것을 보여줍니다. 이 발견은 양자 정보 과학 및 기술에 새로운 관점을 열어 양자 얽힘과 열역학과의 연관성에 대한 이해를 심화시킵니다. 연구 결과는 얽힘 변환의 가역성 가능성을 나타내며, 이는 다양한 양자 기술에서의 사용을 크게 단순화할 수 있습니다. 새로운 규칙 열기 ...>>

미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

여름은 휴식과 여행을 위한 시간이지만 종종 더위가 이 시간을 참을 수 없는 고통으로 만들 수 있습니다. 사용자에게 더욱 편안한 여름을 선사할 소니의 신제품 Reon Pocket 5 미니 에어컨을 만나보세요. 소니는 더운 날 몸을 식혀주는 독특한 장치인 Reon Pocket 5 미니 컨디셔너를 출시했습니다. 목에 걸기만 하면 언제 어디서나 시원함을 느낄 수 있다. 이 미니 에어컨에는 작동 모드 자동 조정 기능과 온도 및 습도 센서가 장착되어 있습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Reon Pocket 5는 사용자의 활동과 환경 조건에 따라 작동을 조정합니다. 사용자는 블루투스로 연결된 전용 모바일 앱을 이용해 쉽게 온도를 조절할 수 있다. 또한 미니에어컨을 부착할 수 있는 특별 디자인의 티셔츠와 반바지도 준비되어 있어 더욱 편리합니다. 장치는 오 ...>>

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

새로운 기술의 출현과 우주 프로그램 개발로 인해 우주에서 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다. 스타트업 Virtus Solis의 대표는 SpaceX의 Starship을 사용하여 지구에 전력을 공급할 수 있는 궤도 발전소를 만들겠다는 비전을 공유했습니다. 스타트업 Virtus Solis는 SpaceX의 Starship을 사용하여 궤도 발전소를 건설하는 야심찬 프로젝트를 공개했습니다. 이 아이디어는 태양 에너지 생산 분야를 크게 변화시켜 더 쉽게 접근할 수 있고 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 스타트업 계획의 핵심은 스타십을 이용해 위성을 우주로 발사하는 데 드는 비용을 줄이는 것이다. 이러한 기술적 혁신은 우주에서의 태양 에너지 생산을 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만들 것으로 예상됩니다. Virtual Solis는 Starship을 사용하여 필요한 장비를 제공하여 궤도에 대형 태양광 패널을 구축할 계획입니다. 그러나 주요 과제 중 하나는 ...>>

강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

기술이 발전하고 전자제품의 사용이 확대됨에 따라 효율적이고 안전한 에너지원을 만드는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 퀸즈랜드 대학의 연구원들은 에너지 산업의 지형을 바꿀 수 있는 고출력 아연 기반 배터리를 만드는 새로운 접근 방식을 공개했습니다. 기존 수성 충전 배터리의 주요 문제점 중 하나는 전압이 낮아 현대 장치에서의 사용이 제한되었다는 것입니다. 그러나 과학자들이 개발한 새로운 방법 덕분에 이러한 단점은 성공적으로 극복되었습니다. 연구의 일환으로 과학자들은 특수 유기 화합물인 카테콜에 눈을 돌렸습니다. 배터리 안정성을 높이고 효율을 높일 수 있는 중요한 부품임이 밝혀졌습니다. 이러한 접근 방식으로 인해 아연 이온 배터리의 전압이 크게 증가하여 경쟁력이 향상되었습니다. 과학자들에 따르면 이러한 배터리에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 b를 가지고 있다 ...>>

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

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인간 구동 생체 전자 07.10.2021

UCLA의 과학자들은 부드럽고 유연한 자가 동력 생체 전자 장치를 만들었습니다. 플렉서블 디바이스는 팔꿈치나 손목을 구부릴 때와 같이 인체의 움직임으로부터 동작에 필요한 에너지를 얻을 수 있다.

연구원들은 작은 자석이 기계적 압력 하에서 이동될 때 전하를 생성하는 자기탄성 효과가 단단한 시스템뿐만 아니라 부드럽고 유연한 시스템에서 발생한다는 것을 발견했습니다.

팀은 종이처럼 얇은 실리콘 매트릭스에 미세한 자석을 사용하여 개념 장치를 만들었습니다. 자기장은 매트릭스가 이동함에 따라 강도가 변화하여 전기를 생성합니다. 연구원들은 그들의 장치가 건강 모니터링을 위한 다양한 웨어러블 및 이식형 전자 센서에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다고 믿습니다.

이 기술의 독특한 측면 중 하나는 전기가 아닌 자기를 기반으로 하므로 습기와 땀이 효과를 해치지 않는다는 것입니다. 팀은 실리콘 테이프로 연구 참가자의 팔꿈치에 부착된 유연한 장치를 만들었습니다.

연구자들은 자기탄성 효과가 비슷한 크기의 단단한 시스템보다 4,27배 더 크다는 것을 발견했습니다. 테스트 시스템은 제곱센티미터당 XNUMX밀리암페어를 생성할 수 있었습니다. 연구원들이 만든 장치는 인간의 맥파에서 에너지를 생성할 수 있을 정도로 민감했습니다.

이것은 이론적으로 자체 전원 방수 심박수 모니터 및 기타 많은 흥미로운 장치를 만드는 것을 가능하게 합니다.

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