Chemistry

تعتبر البطاريات القابلة لإعادة الشحن رائعة لتخزين الطاقة وتشغيل الأجهزة الإلكترونية من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية.ومع ذلك، في البيئات الباردة، قد يكون من الصعب شحنها وقد تشتعل فيها النيران. أنا أستاذ في الهندسة الميكانيكية وكان مهتمًا بالبطاريات منذ الكلية.أنا الآن أقود أ مجموعة أبحاث البطارية في جامعة دريكسيل. في العقد الماضي فقط، شاهدت انخفاض أسعار بطاريات الليثيوم أيون كسوق الإنتاج لقد نمت أكبر من ذلك بكثير.التوقعات المستقبلية تتوقع أن يصل السوق آلاف جيجاوات ساعة سنويا بحلول عام 2030, ، زيادة كبيرة. لكن بطاريات الليثيوم أيون ليست مثالية – ويأتي هذا الارتفاع مصحوبًا بمخاطر، مثل ميلها إلى التباطؤ أثناء الطقس البارد وحتى اشتعال النيران. خلف بطارية الليثيوم أيون ال تخزين الطاقة الكهروكيميائية داخل البطاريات تعمل على تخزين الكهرباء على شكل أيونات.الأيونات هي ذرات ذات شحنة غير صفرية لأنها إما تحتوي على عدد كبير جدًا من الإلكترونات أو لا تحتوي على ما يكفي. عند توصيل سيارتك الكهربائية أو هاتفك، الكهرباء التي يوفرها المنفذ يحرك هذه الأيونات من القطب الموجب للبطارية...

في أ دراسة منشورة حديثا, ، نحن نصف تصميمنا لبطارية قابلة لإعادة الشحن ذاتية الإطفاء.فهو يحل محل الإلكتروليت الأكثر استخدامًا، وهو شديد الاشتعال - وهو وسط يتكون من ملح الليثيوم ومذيب عضوي - بمواد موجودة في طفاية حريق تجارية. يسمح الإلكتروليت لأيونات الليثيوم التي تحمل شحنة كهربائية بالتحرك عبر فاصل بين الأطراف الموجبة والسالبة لبطارية الليثيوم أيون.من خلال تعديل المبردات التجارية ذات الأسعار المعقولة لتعمل كإلكتروليتات للبطارية، تمكنا من إنتاج بطارية تطفئ نيرانها بنفسها. لقد عمل الإلكتروليت الخاص بنا بشكل جيد عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، من حوالي 100 إلى 175 درجة فهرنهايت (ناقص 75 إلى 80 درجة مئوية).البطاريات التي أنتجناها في المختبر بهذا الإلكتروليت تنقل الحرارة بعيدًا عن البطارية بشكل جيد للغاية، وتطفئ الحرائق الداخلية بفعالية. لقد أخضعنا هذه البطاريات لاختبار اختراق المسامير، وهي طريقة شائعة لتقييم سلامة بطارية أيون الليثيوم.القيادة أ مسمار من الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال بطارية مشحونة يحاكي ماس كهربائي داخلي.إذا اشتعلت النيران في البطارية، فإنها تفشل في الاختبار.عندما...

أطفال فضوليون هي سلسلة للأطفال من جميع الأعمار.إذا كان لديك سؤال وترغب في أن يجيب عليه أحد الخبراء، أرسله إلى Curiouskidsus@theconversation.com. كيف تتشكل البلورات؟- أليسا ماري، 5 سنوات، نيو مكسيكو من الناحية العلمية، يشير مصطلح "البلورة" إلى أي مادة صلبة لها التركيب الكيميائي المنظم.وهذا يعني أن أجزائه مرتبة بنمط مرتب بدقة، مثل الطوب في الجدار.يمكن أن يكون "الطوب". مكعبات أو أشكال أكثر تعقيدا. أنا عالم أرض ومعلم, ، لذلك أقضي الكثير من الوقت في التفكير في المعادن.هذه هي المواد الصلبة التي توجد بشكل طبيعي في الأرض ولا يمكن تقسيمها إلى مواد مختلفة بخلاف الذرات المكونة لها.الصخور عبارة عن خليط من معادن مختلفة. جميع المعادن بلورات, ولكن ليست كل البلورات معادن. تبيع معظم محلات بيع الصخور البلورات المعدنية الموجودة في الطبيعة.واحد هو البيريت، والذي يعرف باسم الذهب الأحمق لأنه يبدو مثل الذهب الحقيقي.تتميز بعض المتاجر أيضًا ببلورات مبهرجة من صنع الإنسان مثل البزموت, وهو عنصر طبيعي يشكل بلورات عند...

يواجه العديد من الأشخاص الكلور في حياتهم اليومية، سواء كان ذلك كعنصر في مواد التبييض المنزلية أو كمادة مضافة تعمل على تعقيم المياه في حمامات السباحة.ويستخدم الكلور أيضًا كمطهر، وعامل تبييض في إنتاج الورق والقماش، ولقتل الكائنات الحية الدقيقة في مياه الشرب. لكن هذه المادة الكيميائية المألوفة أيضًا شديدة السمية.ولأنه موجود في كل مكان في العديد من الصناعات في جميع أنحاء الولايات المتحدة، فإنه غالبًا ما يتم إطلاقه في حوادث المواد الكيميائية والانسكابات. ك عالم الصيدلة, أدرس الطرق التي تؤثر بها المواد الكيميائية والمواد الأخرى على جسم الإنسان.وحاليا أعمل على التطوير علاجات لمواجهة التعرض لغاز الكلور وفهم الآلية التي يضر بها الكلور بالناس.أحد العلاجات الواعدة التي نقوم بتطويرها هو الجسيمات النانوية القابلة للاستنشاق والتي تعمل على مقاومة تلف الرئة بعد التعرض لغاز الكلور. مادة كيميائية شائعة وخطيرة الكلور وهي مادة كيميائية شديدة السمية وتستخدم على نطاق واسع.في الولايات المتحدة، تعد واحدة من أكبر خمس مواد كيميائية من حيث حجم الإنتاج، حيث يبلغ إنتاجها حوالي 12 مليون طن (11 مليون طن م...

مئات الملايين من الأطنان من البلاستيك ذو الاستخدام الواحد ينتهي به الأمر في مدافن النفايات كل عام، وحتى النسبة الصغيرة من البلاستيك الذي يتم إعادة تدويره لا يمكن أن تدوم إلى الأبد.لكن مجموعتنا من علماء المواد طورت طريقة جديدة لإنشاء وتفكيك البوليمرات التي يمكن أن تؤدي إلى مواد بلاستيكية يمكن إعادة تدويرها بسهولة أكبر - تلك التي لا تتطلب منك فرز جميع عمليات إعادة التدوير بعناية في يوم القمامة. في القرن الذي انقضى منذ ظهورها، أصبح الناس يفهمون التأثيرات الهائلة - المفيدة والضارة - للمواد البلاستيكية على حياة الإنسان والبيئة.ك مجموعة من علماء البوليمر لقد كرسنا جهودنا لابتكار حلول مستدامة لمشاكل العالم الحقيقي، وقد شرعنا في معالجة هذه المشكلة من خلال إعادة التفكير في طريقة تصميم البوليمرات وتصنيع المواد البلاستيكية القابلة لإعادة التدوير. لماذا استخدام البلاستيك، على أي حال؟ العناصر اليومية بما في ذلك أباريق الحليب وأكياس البقالة وحاويات الوجبات الجاهزة وحتى الحبال مصنوعة من فئة من بوليمرات تسمى البولي أوليفينات.تتكون البولي أوليفينات حولها نصف البلاستيك يتم إنتاجها والتخلص منها...