Chemistry

充電式バッテリーは、エネルギーを貯蔵し、スマートフォンから電気自動車までの電子機器に電力を供給するのに最適です。ただし、寒い環境では充電が難しくなり、発火する可能性もあります。 私は機械工学の教授で、大学時代から電池に興味を持っていました。私は今、 電池研究グループ ドレクセル大学にて。 この10年ほどの間に、私は次のようなものを見てきました。 リチウムイオン電池の価格が下落 生産市場として はるかに大きくなりました. 。将来の予測では、市場が到達する可能性があると予測されています 2030年までに年間数千GWh, 、大幅な増加。 しかし、リチウムイオン電池は完璧ではありません。この増加にはリスクが伴います。たとえば、寒い季節には電池の速度が低下したり、発火したりする傾向があります。 リチウムイオン電池の裏側 の 電気化学エネルギー貯蔵 バッテリー内は電気を蓄えることで動作します イオンの形で. 。イオンは、電子が多すぎるか不足しているため、ゼロ以外の電荷を持つ原子です。 電気自動車や電話を接続すると、コンセントから電気が供給されます。 これらのイオンを駆動します バッテリーの正極から負極へ。電極はイ...

で 新しく発表された研究, では、自己消火性の充電式バッテリーの設計について説明します。これは、最も一般的に使用される可燃性の高い電解質（リチウム塩と有機溶媒から構成される媒体）を、市販の消火器に使用されている材料に置き換えます。 電解質は、電荷を運ぶリチウムイオンがリチウムイオン電池の正極端子と負極端子の間のセパレータを横切って移動できるようにします。手頃な価格の市販の冷却剤をバッテリーの電解液として機能するように改良することで、自らの火災を消すバッテリーを製造することができました。 当社の電解液は、約華氏マイナス 100 ～ 175 度 (摂氏マイナス 75 ～ 80 度) の広い温度範囲で良好に機能しました。この電解液を使用して研究室で製造されたバッテリーは、バッテリーから熱を非常によく逃がし、内部火災を効果的に消火しました。 これらの電池に対して、リチウムイオン電池の安全性を評価する一般的な方法である釘刺し試験を実施しました。運転する 充電されたバッテリーを通したステンレス鋼の釘 内部短絡をシミュレートします。バッテリーが発火した場合、テストは不合格になります。充電したバッテリーに釘を打ち込んだと...

好奇心旺盛な子供たち あらゆる年齢の子供向けのシリーズです。専門家に答えてほしい質問がある場合は、次の宛先に送信してください Curiouskidsus@theconversation.com. 結晶はどのようにして形成されるのでしょうか?– アリッサ・マリー、5歳、ニューメキシコ州 科学的に言えば、「結晶」という用語は、 規則正しい化学構造. 。これは、壁のレンガのように、その部品が正確に順序付けられたパターンで配置されていることを意味します。「レンガ」は次のことができます。 立方体またはより複雑な形状. 私は 地球科学者と教師, だから私はミネラルについて考えることに多くの時間を費やしています。これらは固体物質であり、 地面の中で自然に見られる それ以上、別の材料に分解することはできません。 それらの構成原子. 。岩石はさまざまな鉱物の混合物です。 すべての鉱物は結晶です, しかし、すべての結晶が鉱物であるわけではありません。 ほとんどの石材店では、自然界に存在する鉱物の結晶を販売しています。1つは 愚者の金として知られる黄鉄鉱 本物の金のように...

多くの人は、家庭用漂白剤の成分として、またはプールの水を消毒する添加剤として、日常生活の中で塩素に遭遇します。塩素は、紙や布の製造における防腐剤、漂白剤としても使用され、また飲料水中の微生物を殺すためにも使用されます。 しかし、このおなじみの化学物質は非常に有毒でもあります。そして、それは米国中の多くの産業で遍在しているため、化学事故や流出によって放出されることがよくあります。 として 製薬学者, 化学物質やその他の物質が人体にどのような影響を与えるかを研究しています。現在、開発に取り組んでいます 塩素ガスへの曝露に対抗するための治療法 塩素が人に害を及ぼすメカニズムを理解すること。私たちが開発中の有望な治療法の 1 つは、塩素ガス曝露後の肺損傷を防ぐ吸入可能なナノ粒子です。 一般的で危険な化学物質 塩素 非常に有毒で広く使用されている化学物質です。米国では、生産量でトップ 5 に入る化学物質の 1 つであり、その生産量は約 1,200 万トン (1,100 万トン) です。 年間. 塩素は室温で黄緑色の気体であり、反応性が高いため、 他の多くの化学物質と容易に化合物を形成する. 。これらの反応は多くの場合非常...

数億トン 使い捨てプラスチックの量は毎年埋立地に捨てられており、リサイクルされるプラスチックのほんの一部であっても、永遠に使い続けることはできません。しかし、私たちの材料科学者グループは、より簡単にプラスチックをリサイクルできる可能性のあるポリマーの作成と分解のための新しい方法を開発しました。これにより、ゴミの日にすべてのリサイクルを慎重に分別する必要がなくなります。 プラスチックが考案されてから 1 世紀が経ち、人々はプラスチックが人間の生活と環境に有益であると同時に有害であるという多大な影響を理解するようになりました。として 高分子科学者のグループ 現実世界の問題に対する持続可能な解決策を発明することに専念する当社は、ポリマーの設計方法を再考し、リサイクル可能性を組み込んだプラスチックを製造することで、この問題に取り組むことに着手しました。 それにしても、なぜプラスチックを使うのでしょうか？ ミルクジャグ、買い物袋、テイクアウト用の容器、さらにはロープなどの日用品が、さまざまな材料から作られています。 ポリオレフィンと呼ばれるポリマー. 。周囲を構成するポリオレフィン プラスチックの...