موضوع مقاله: باتری سیلیکون-هوا | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # باتری سیلیکون-هوا | مقدمه: چنین باتری‌هایی می‌توانند سبک‌وزن باشند، هم برای شرایط بسیار خشک و هم برای رطوبت بالا تحمل زیادی دارند. | ## بخش 1: باتری سیلیکون-هوا | مانند دیگر باتری‌های آند هوا، به ویژه باتری‌های فلز-هوا، باتری‌های سیلیکون-هوا برای کاتدهای خود به اکسیژن اتمسفر اعتماد می‌کنند؛ بنابراین آنها هیچ کاتدی را در ساختار خود ندارند، و این اجازه می‌دهد تا از نظر هزینه و وزن صرفه جویی شود. سلولهای تجربی با استفاده از الکترولیتهای مایع یونی در دمای اتاق بین ۱ تا ۱٫۲ ولت با تراکم جریان ۰٫۳ میلی‌آمپر در سانتی‌متر مربع سیلیسیم تولید کرده‌اند. تاریخچه تنها گزارش تحقیقی در دسترس عموم توسط خالق آن، پروفسور عین الی انجام شده‌است. الی تحقیق در Technion - مؤسسه فناوری اسرائیل را با دیوید استاروسوستسکی، دانشجوی تحصیلات تکمیلی گیل کوهن از Technion، دیگبی مک دونالد از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و ریکا هاگیوارا از دانشگاه کیوتو آغاز کرد. استدلال الی در مورد استفاده از سیلیسیم به عنوان پیل سوختی به دلیل انرژی خاص بالا، در دسترس بودن به عنوان منبع (هشتمین مورد در جهان، دومین مورد در پوسته زمین)، تحمل مکان‌هایی با رطوبت بالا و خواص غیر سمی است. آنها در آزمایشهای خود، با استفاده از محلولهای مختلف اکسیژن مایع، انرژی و ولتاژهای مختلف بالقوه را آزمایش کردند. این مورد توجه سازمانهایی مانند DARPA و پنتاگون قرار گرفت، جایی که آنها در حال حاضر روی استفاده نظامی از این باتری کار می‌کنند. | ## بخش 2: باتری سیلیکون-هوا | طراحی منبع انرژی باتری با استفاده از مایع یونی معروف به ۱-اتیل-۳-متیل میدازولیوم الیگوفلوروهیدروژنات (EMI·2.3HF·F) طبقه‌بندی شده در مقاله به عنوان مایع یونی دمای اتاق (RTIL) و ویفرهای حاوی مقادیر زیاد سیلیسیم. ویفرها به عنوان آند (منبع سوخت) و RTIL به عنوان الکترولیتی عمل می‌کنند که ویفرها را به انرژی قابل استفاده تبدیل می‌کند. در حالت غیرفعال، RTIL ویفرها را با سرعت کم حل می‌کند زیرا هیچ نیمه رسانایی برای سرعت بخشیدن به واکنش وجود ندارد. RTIL پس از استفاده سریعتر واکنش نشان داده و ویفرهای سیلیکونی را که باعث تولید انرژی برای استفاده در هر الکترونیکی می‌شود، حل می‌کند. در عوض، غشای باتری به اکسیژن جو اجازه می‌دهد تا از طریق آن جریان یابد و مانند کاتد عمل می‌کند. این بر اساس یک باتری سیلیکون هوا با یک ویژگی اضافه شده‌است: در تجهیزاتی که دشمن نمی‌تواند توانایی سودآوری از دستگاه‌های گرفته شده یا اطلاعاتی را که باید از چنین دستگاه‌هایی به دست آورد را تکذیب کند. یک باتری SPECTER می‌تواند با از بین بردن خود در کنار دستگاهی که به آن سیگنال می‌زند، به سیگنال کشتن پاسخ دهد. | ## بخش 3: باتری سیلیکون-هوا | ظرفیت ذخیره ظرفیت ذخیره‌سازی باتری بسیار باتری باتری آلومینیوم و هوا قابل مقایسه است. با استفاده از یک سیستم جریان الکترولیت اختصاصی، می‌توان زمان تخلیه بیش از ۱۰۰۰ ساعت را برای الکترولیت‌های آبی به دست آورد، که ۱۰۰٪ استفاده از آند سیلیکون را امکان‌پذیر می‌کند. برنامه‌های کاربردی یکی از زمینه‌های ویژه امیدوارکننده برای استفاده از باتری‌های سیلیسیم - هوا، تأمین نیرو در دستگاه‌های پزشکی در مقیاس کوچک مانند پمپ‌های دیابتی و سمعک است که در آن شارژ آن ها خسته کننده و یک عیب محسوب می شود. ماهیت باتری سیلیکون هوا آن را به ویژه برای آب و هوای مرطوب مانند مناطق گرمسیری آسیا یا آمریکا مناسب می‌کند. تحقیقات در مورد تولید باتری‌های سیلیکون هوا برای کاربردهای روزمره در حال انجام است. | ## جمع‌بندی | بعنوان مثال می‌توان به برق مصرفی لوازم الکترونیکی مانند لپ تاپ و تلفن اشاره کرد.