• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מסוקים ימיים

    קיסייט תספק פתרונות בדיקה וסימולציה להעלאת הכשירות של ציי נאט"ו

    דרום קוריאה מעצמת שבבים. המחשה: depositphotos.com

    תעשיית השבבים של קוריאה עלולה לסבול מחוסר של 81 אלף עובדים עד 2031

    מטא יוצאת לקרב על המוחות: בונוסים של עד 100 מיליון דולר למדעני OpenAI. אלטמן: אף אחד לא חתם

    מנכ"לית AMD ליסה סו ומנכ"ל OPEN AI סם אלטמן בהופעה בפני וועדה של הקונגרס. צילום מסך מתוך ערוץ היוטיוב של הקונגרס האמריקני

    שבבי ה-AI החדשים של AMD זכו לאמון פומבי של סם אלטמן

    מלחמת הסחר בין ארה"ב לסין בתחום השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    SIA: ארה"ב משקיעה יותר מ-10 מיליארד דולר במחקר שבבים – מפת דרכים חדשה מבטיחה שמירה על ההובלה הגלובלית

    הדמית המפעל המתוכנן של TI ביוטה. צילום באדיבות טקסס אינסטרומנטס

    טקסס אינסטרומנטס תשקיע למעלה מ-60 מיליארד דולר בהקמת מפעלי שבבים בארה"ב

    Trending Tags

    • בישראל
      לוגו גילת צילום יחצ

      גילת חתמה על חוזה בשווי 40 מיליון דולר עבור פלטפורמת SkyEdge IV וירטואלית

      ניוריאליטי משיקה מערכת AI משודרגת עם מודלי LLM מותקנים מראש

      ניוריאליטי משיקה מערכת AI משודרגת עם מודלי LLM מותקנים מראש

      צוות פורסייט רובוטיקס. מימין לשמאל: ד"ר דניאל גלוזמן, פרופ׳ משה שוהם וד״ר יוסי נתן. צילום: שלומי יוסף

      פורסייט רובוטיקס מיקנעם גייסה 125 מיליון דולר לפיתוח ניתוחי עיניים רובוטיים

      עמית בן קיש, CTO, קוונטום ארט. צילום יחצ

      קוונטום ארט שואפת להוביל את תחום המחשוב הקוונטי עם מיליון קיוביטים עד 2033

      אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

      סיוה משיקה פתרון לשליטה טבעית ומדויקת, ללא מגע, עבור ממשקי טלוויזיה חכמה, גיימינג ובתים חכמים

      חשיפה: ההחמצה הענקית של טאואר סמיקונדקטור בהודו

      חשיפה: ההחמצה הענקית של טאואר סמיקונדקטור בהודו

      Trending Tags

      • מדורים
        • אוטומוטיב
        • בינה מלאכותית (AI/ML)
        • בטחון, תעופה וחלל
        • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
        • ‫יצור (‪(FABs‬‬
        • ‫צב"ד‬
        • ‫שבבים‬
        • ‫רכיבים‬ (IOT)
        • ‫תוכנות משובצות‬
        • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
        • תקשורת מהירה
        • ‫‪FPGA‬‬
        • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • מאמרים ומחקרים
      • צ'יפסים
      • Chiportal Index
        • Search By Category
        • Search By ABC
      No Result
      View All Result
      Chiportal
      • עיקר החדשות
        מסוקים ימיים

        קיסייט תספק פתרונות בדיקה וסימולציה להעלאת הכשירות של ציי נאט"ו

        דרום קוריאה מעצמת שבבים. המחשה: depositphotos.com

        תעשיית השבבים של קוריאה עלולה לסבול מחוסר של 81 אלף עובדים עד 2031

        מטא יוצאת לקרב על המוחות: בונוסים של עד 100 מיליון דולר למדעני OpenAI. אלטמן: אף אחד לא חתם

        מנכ"לית AMD ליסה סו ומנכ"ל OPEN AI סם אלטמן בהופעה בפני וועדה של הקונגרס. צילום מסך מתוך ערוץ היוטיוב של הקונגרס האמריקני

        שבבי ה-AI החדשים של AMD זכו לאמון פומבי של סם אלטמן

        מלחמת הסחר בין ארה"ב לסין בתחום השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

        SIA: ארה"ב משקיעה יותר מ-10 מיליארד דולר במחקר שבבים – מפת דרכים חדשה מבטיחה שמירה על ההובלה הגלובלית

        הדמית המפעל המתוכנן של TI ביוטה. צילום באדיבות טקסס אינסטרומנטס

        טקסס אינסטרומנטס תשקיע למעלה מ-60 מיליארד דולר בהקמת מפעלי שבבים בארה"ב

        Trending Tags

        • בישראל
          לוגו גילת צילום יחצ

          גילת חתמה על חוזה בשווי 40 מיליון דולר עבור פלטפורמת SkyEdge IV וירטואלית

          ניוריאליטי משיקה מערכת AI משודרגת עם מודלי LLM מותקנים מראש

          ניוריאליטי משיקה מערכת AI משודרגת עם מודלי LLM מותקנים מראש

          צוות פורסייט רובוטיקס. מימין לשמאל: ד"ר דניאל גלוזמן, פרופ׳ משה שוהם וד״ר יוסי נתן. צילום: שלומי יוסף

          פורסייט רובוטיקס מיקנעם גייסה 125 מיליון דולר לפיתוח ניתוחי עיניים רובוטיים

          עמית בן קיש, CTO, קוונטום ארט. צילום יחצ

          קוונטום ארט שואפת להוביל את תחום המחשוב הקוונטי עם מיליון קיוביטים עד 2033

          אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

          סיוה משיקה פתרון לשליטה טבעית ומדויקת, ללא מגע, עבור ממשקי טלוויזיה חכמה, גיימינג ובתים חכמים

          חשיפה: ההחמצה הענקית של טאואר סמיקונדקטור בהודו

          חשיפה: ההחמצה הענקית של טאואר סמיקונדקטור בהודו

          Trending Tags

          • מדורים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית (AI/ML)
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫שבבים‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • תקשורת מהירה
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
          • מאמרים ומחקרים
          • צ'יפסים
          • Chiportal Index
            • Search By Category
            • Search By ABC
          No Result
          View All Result
          Chiportal
          No Result
          View All Result

          בית מאמרים ומחקרים מאמרים טכניים סוללת ליתיום-חמצן משופרת ,תאפשר שיפור יכולת המכוניות החשמליות

          סוללת ליתיום-חמצן משופרת ,תאפשר שיפור יכולת המכוניות החשמליות

          מאת ד"ר משה נחמני
          29 אוגוסט 2016
          in מאמרים ומחקרים, מאמרים טכניים
          MIT Nano Cathode 011
          Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

          סוללת ליתיום-חמצן מסוג חדש, העושה שימוש בננו-חלקיקי זכוכית של תחמוצת ליתיום, תוכל לספק אנרגיה מרובה יותר, וכן יעילות אנרגטית ויציבות גבוהות יותר, זאת לטענת החוקרים.

           במסגרת הגישה החדשה, חלקיקים ננומטריים מוצקים המורכבים מתרכובות של ליתיום וחמצן (בצבע אדום ולבן) מקובעים בתוך מבנה דמוי-ספוג של תחמוצת קובלט (צהוב) ששומר על יציבותם. [באדיבות החוקרים]

          [תרגום מאת ד"ר נחמני משה]
          סוללת ליתיום-חמצן מסוג חדש, העושה שימוש בננו-חלקיקי זכוכית של תחמוצת ליתיום, תוכל לספק אנרגיה מרובה יותר, וכן יעילות אנרגטית ויציבות גבוהות יותר, זאת לטענת החוקרים.

          במסגרת הגישה החדשה, חלקיקים ננומטריים מוצקים המורכבים מתרכובות של ליתיום וחמצן (בצבע אדום ולבן) מקובעים בתוך מבנה דמוי-ספוג של תחמוצת קובלט (צהוב) ששומר על יציבותם. [באדיבות החוקרים]

          סוללות מסוג ליתיום-אוויר נחשבות לטכנולוגיות מבטיחות במיוחד עבור מכוניות חשמליות והתקנים אלקטרוניים ניידים, זאת בזכות יכולתן לספק אנרגיה גבוהה יחסית למשקל שלהן. יחד עם זאת, לסוללות מהסוג הזה יש מספר חסרונות רציניים: הן מנצלות כמות ניכרת מהאנרגיה המושקעת בהן בתור חום מבוזבז והן מתפרקות מהר יחסית. בנוסף, הן גם נדרשות לרכיבים יקרים במיוחד לשם יניקת גז החמצן פנימה והחוצה, בתצורה של תא פתוח השונה מאוד מסוללות אטומות רגילות. אולם, גרסה חדשה של מערכת אלקטרוכימית, שתוכל לשמש בתוך סוללה רגילה אטומה לחלוטין, מבטיחה ביצועים תיאורטיים ברמה של סוללות ליתיום-אוויר, בעודה מתגברת על כל החסרונות הללו.

          הסוג החדש של הסוללה, המכונה בשם סוללת ננו-ליתיה קתודה, מתוארת בכתב-העת המדעי Nature Energy במאמר פרי עטו של Ju Li, פרופסור למדעים ולהנדסה של הגרעין ב-MIT, יחד עם עמיתיו מאוניברסיטת פקין בסין. אחד מהחסרונות של סוללות ליתיום-אוויר, מסביר החוקר, היא העדר מתאם בין המתח הכרוך בטעינת ופריקת הסוללה. מתח הסוללה הנפלט נמוך ב-1.2 וולט מהמתח המשמש לטעינה שלה, מה שמציג אובדן אנרגיה משמעותי בכל אחד ממחזורי הטעינה. "אתה מאבד 30% מהאנרגיה החשמלית בתור חום הנפלט במהלך הטעינה. הסוללה ממש מתחממת אם מטעינים אותה פרק זמן ארוך מדי," הוא מוסיף ואומר. סוללות ליתיום-אוויר יונקות חמצן מהאוויר שבסביבה על מנת להאיץ את התגובה הכימית יחד עם הליתיום הנמצא בסוללה במהלך מחזור הפריקה, וחמצן זה משתחרר לאחר מכן שוב לאטמוספירה במהלך התגובה הנגדית של מחזור הטעינה.

          בגרסה החדשה, התגובות האלקטרוכימיות המתרחשות בין הליתיום לבין החמצן במהלך שלבי הטעינה והפריקה מתבצעות מבלי שהחמצן חוזר למצבו הגזי. במקום זאת, החמצן נותר בתוך המוצק ועובר בין שלושת מצבי החמצון האפשריים שלו, בעודו קשור לשלושה סוגים שונים של תרכובות כימיות מוצקות: Li2O, Li2O2 ו-LiO2 המעורבבות יחדיו בתור זכוכית. מצב זה מפחית את אובדן המתח בפקטור של חמש, מ-1.2 וולטים ל-0.24 וולטים בלבד, כך שרק 8% מהאנרגיה החשמלית מומרת לחום. "המשמעות היא טעינה מהירה יותר ברכבים, זאת מכיוון שפליטת החום ממארז הסוללה גורמת לצמצום הסיכון הבטיחותי, וכן השגת יעילות אנרגטית גבוהה יותר," מסביר החוקר הראשי.

          גישה זו מסייעת להתגבר על בעיה נוספת בסוללות מסוג ליתיום-אוויר: כאשר התגובה הכימית המעורבת בטעינה ובפריקה ממירה את החמצן בין מצבו הגזי למצבו המוצק, החומר עובר שינויי נפח גדולים מאוד שעלולים להפריע למסלולי העברת המטען החשמלי במבנה, תוצאה שעלולה להפחית את אורך חייה של הסוללה. הסוד לתערובת החדשה טמון בייצור של חלקיקים זעירים, ברמה הננומטרית, הכוללת בתוכה הן ליתיום והן חמצן בצורת זכוכית, מוחזקים היטב בתוך משטח של תחמוצת קובלט. החוקרים מכנים את החלקיקים הללו בשם 'ננו-ליטיה' (nanolithia). במצב זה, המעבר בין Li2O, Li2O2 ו- LiO2 יכול להתרחש כל כולו בתוך החומר המוצק, מסביר החוקר. באופן רגיל, חלקיקים מעין אלו אמורים להיות מאוד בלתי-יציבים, ולכן החוקרים קיבעו אותם בתוך משטח תחמוצת הקובלט, חומר דמוי-ספוג הגדוש בנקבוביות בגודל של מספר ננומטרים בלבד. משטח זה מייצב את החלקיקים ומשמש גם כזרז למעבר בין הצורות השונות שלהם.

          סוללות ליתיום-אוויר רגילות, מסביר החוקר, הן למעשה "סוללות חמצן וליתיום יבש מאחר ורכיבים אלו אינם יכולים להתמודד עם לחות או פחמן דו-חמצני", כך שאלו אמורים להיות מופרדים כהלכה מהאוויר הנכנס לתוך הסוללה. "בסוללות רגילות אתה נדרש למערכות עזר מגושמות על מנת להרחיק את המים והפחמן הדו-חמצני מהמערכת, והדבר די מאתגר." לעומת זאת, הסוללה החדשה, שאינה עושה שימוש ביניקת אוויר מהסביבה, נמנעת מבעיה זו. הסוללה החדשה מוגנת באופן מובנה גם מטעינת-יתר, אומר צוות המחקר, מאחר והתגובה הכימית במקרה זה הינה מוגבלת-עצמית – כאשר מתחילה טעינת-יתר, התגובה עוברת למצב אחר שמונע פעילות נוספת. "בסוללות רגילות המצב של טעינת-יתר עלול לגרום לנזק מבני בלתי-הפיך או אפילו לפיצוץ," מסביר החוקר הראשי. אולם עם סוללת ננו-ליתיה, "טענו ביתר את הסוללה למשך 15 ימים, לשיעורים של פי מאות מקיבולה, ועדיין לא נראה כל נזק מבני".

          גרסת מעבדה של הסוללה החדשה עברה 120 מחזורי טעינה-פריקה, והפגינה אובדן קיבולת של פחות מ-2%, תוצאה המצביעה על כך כי הטכנולוגיה החדשה תוכל להיות יציבה לאורך זמן רב. מאחר והמערכת כולה מוצקה, ניתן יהיה להרכיב אותה בקלות במערכות קיימות ובתוך מארזים מסחריים של סוללות בענפי הרכב, האלקטרוניקה ואחסון אנרגיה. לאור העובדה כי הקתודות מסוג "חמצן מוצק" הינן קלות-משקל מאוד יחסית לקתודות של סוללות ליתיום-יון רגילות, העיצוב החדש יוכל לאגור כמות אנרגיה כפולה (לכל יחידת משקל) בהשוואה לסוללות קיימות. כל ההתקדמות הזו הושגה ללא הוספה של רכיבים או חומרים יקרים, מסביר החוקר. הפחמה שבה הם משתמשים בתור האלקטרוליט הנוזלי בסוללה היא האלקטרוליט הזול ביותר הקיים; ומשטח תחמוצת הקובלט שוקל פחות ממחצית משקלו של רכיב הננו-ליתיה. בסך הכול, המערכת החדשה היא "זולה ומהירה מאוד וניתנת להרכבה קלה", מאשר סוללות ליתיום-אוויר רגילות, מציין החוקר.

          הידיעה על המחקר

          תקציר המאמר

          {loadposition content-related}
          ד"ר משה נחמני

          ד"ר משה נחמני

          נוספים מאמרים

          סיבים אופטיים. אילוסטרציה: depositphotos.com
          מאמרים טכניים

          מדענים קובעים את השעון מחדש: צעד גדול לקראת הגדרה מחודשת של השנייה

          נשים בהייטק. אילוסטרציה: depositphotos.com
          נשים בהייטק

          תעשיית השבבים לא יכולה להרשות לעצמה לנטוש את הנשים

          מבחנות המכילות את קופולימרי הסיליקון החדשים, מופרדים לפי אורך השרשראות, מארוך לקצר, מספקות עדות חזותית לפער האנרגיה המשתנה בסיליקון המוליך למחצה החדש. הארה באור UV יוצרת קשת של מבחנות כשהשרשראות הארוכות זזות לכיוון הקצה האדום של הספקטרום הא
          מאמרים טכניים

          מדענים הפכו מבודד למוליך למחצה

          בינה מלאכותית (AI/ML)

          בהלת השבבים: המרוץ הגלובלי אחר שבבי AI מצית את שוק הסיליקון

          הפוסט הבא

          אינטל מצביעה: ישראל!

          כתיבת תגובה לבטל

          האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

          • הידיעות הנקראות ביותר
          • מאמרים פופולאריים

          הידיעות הנקראות ביותר

          • פורסייט רובוטיקס מיקנעם גייסה 125 מיליון דולר לפיתוח…
          • קוונטום ארט שואפת להוביל את תחום המחשוב הקוונטי עם…
          • מטא יוצאת לקרב על המוחות: בונוסים של עד 100 מיליון…
          • SIA: ארה"ב משקיעה יותר מ-10 מיליארד דולר במחקר…
          • שבבי ה-AI החדשים של AMD זכו לאמון פומבי של סם אלטמן

          מאמרים פופולאריים

          • היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת…
          • Neoclouds: הסטארט-אפים הזריזים המגדירים מחדש את…
          • היכונו לדור הרובוטים החדש: רובוטיקת בינה מלאכותית…
          • הינן שחולם: לייצר ינות ישראלים ברמת סופר פרימיום
          • להוביל עם הלב: הכוח של ניהול ממוקד באדם בעידן הבינה…

          השותפים שלנו

          לוגו TSMC
          לוגו TSMC

          לחצו למשרות פנויות בהייטק

          כנסים ואירועים

          כנסים ואירועים

          כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

          לחץ לפרטים

          הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

          הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


            • פרסם אצלנו
            • עיקר החדשות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • בישראל
            • צור קשר
            • צ'יפסים
            • Chiportal Index
            • TapeOut Magazine
            • אודות
            • מאמרים ומחקרים
            • תנאי שימוש
            • כנסים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫שבבים‬
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

            השותפים שלנו

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            No Result
            View All Result
            • עיקר החדשות
            • בישראל
            • מדורים
              • אוטומוטיב
              • בינה מלאכותית (AI/ML)
              • בטחון, תעופה וחלל
              • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
              • ‫יצור (‪(FABs‬‬
              • ‫צב"ד‬
              • ‫שבבים‬
              • ‫רכיבים‬ (IoT)
              • ‫תוכנות משובצות‬
              • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
              • ‫‪FPGA‬‬
              • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
              • תקשורת מהירה
            • מאמרים ומחקרים
            • צ'יפסים
            • כנסים
            • Chiportal Index
              • אינדקס חברות – קטגוריות
              • אינדקס חברות A-Z
            • אודות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • TapeOut Magazine
            • צור קשר
            • ChipEx
            • סיליקון קלאב

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            דילוג לתוכן
            פתח סרגל נגישות כלי נגישות

            כלי נגישות

            • הגדל טקסטהגדל טקסט
            • הקטן טקסטהקטן טקסט
            • גווני אפורגווני אפור
            • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
            • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
            • רקע בהיררקע בהיר
            • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
            • פונט קריאפונט קריא
            • איפוס איפוס