بطارية ليثيوم أيون آمنة وموثوقة
"لقد صممنا أول بطارية يمكن إيقاف تشغيلها وإعادة إحيائها من خلال دورات التسخين والتبريد المتكررة بدونها وقال زينان باو، أستاذ الهندسة الكيميائية وأحد الباحثين في الدراسة، في أ إفادة.
نعلم جميعًا أن النخزة الحادة أو الشحن القصير أو حتى الشحن الزائد يمكن أن يتسبب في ارتفاع درجة حرارة بطارية الليثيوم أيون. عند حوالي 300 درجة فهرنهايت، يمكن أن يشتعل هلام الإلكتروليت الذي يحمل الجزيئات بين القطبين الكهربائيين لبطارية الليثيوم أيون القياسية، ثم ينفجر الديناميت.
متعلق ب
- الليثيوم أيون هو مجرد البداية. إليكم نظرة خاطفة على مستقبل البطاريات
- التصميم الجديد للبطارية قد يعني شحن المركبات الكهربائية خلال 10 دقائق فقط
- يمكن زيادة سعة بطارية الهاتف الذكي باستخدام مادة النانو
لقد جرب المصممون إضافة مثبطات اللهب إلى الإلكتروليت، وأشياء بسيطة مثل نظام تحذير البطارية (الذي أنشأه أيضًا أحد المهندسين في جامعة ستانفورد، في عام 2014). كانت المشكلة هي أن تلك الإصلاحات كانت لمرة واحدة. "هذه التقنيات لا رجعة فيها، لذلك لا يعود الخليط فعالا بعد ارتفاع درجة حرارته." وأوضح المؤلف المشارك يي كوي.
مقاطع الفيديو الموصى بها
نعم، ربما أجهزة الكمبيوتر المحمولة لم يتم تفجير أرجلها في السنوات الأخيرة، ولكن "اللوحات الطائرة" كانت تتصدر الأخبار باعتبارها مخاطر الحريق في كثير من الأحيان لدرجة أنه لا يُسمح بها حتى في شركات الطيران الكبرى. تم تصميم التراكب البلاستيكي الجديد المملوء بالنيكل لمنع البطاريات من الانفجار. سيتم إيقاف تشغيل البطارية الجديدة المزودة بهذا التراكب عند ارتفاع درجة حرارتها، مما يمنع الاحتراق.
تضمنت التجربة طلاء جزيئات النيكل بالجرافين وذرة الكربون، ثم تضمينها في البولي إيثيلين المرن. "لتوصيل الكهرباء، يجب على جزيئات النيكل الشائكة أن تلامس بعضها البعض جسديًا. ولكن أثناء التمدد الحراري، يمتد البولي إيثيلين. وهذا يتسبب في تباعد الجزيئات، مما يجعل الطبقة غير موصلة للكهرباء بحيث لا يمكن للكهرباء التدفق عبر البطارية.
استخدم الباحثون مسدس الهواء الساخن لرفع درجة الحرارة، وفي كل مرة تستجيب البطارية كما ينبغي - بمجرد أن تصل البطارية إلى حوالي 160 درجة، يتمدد الغشاء ويغلق البطارية. عندما بردت البطارية، عادت الجزيئات إلى الاتصال وبدأت البطارية في العمل مرة أخرى. وقال باو: "يمكننا أيضًا ضبط درجة الحرارة أعلى أو أقل اعتمادًا على عدد الجزيئات التي نضعها أو نوع مواد البوليمر التي نختارها". "قد نرغب في إيقاف تشغيل البطارية عند درجة حرارة 50 درجة مئوية [حوالي 120 درجة فهرنهايت] أو 100 درجة مئوية [حوالي 210 درجة فهرنهايت]."
مختبر المسرع الوطني SLAC ومعهد بريكورت للطاقة في دعمت جامعة ستانفورد هذا البحث. ونشر الفريق النتائج في طاقة الطبيعة. يجب على مصنعي "Hoverboard" أن يعربوا عن شكرهم، على الرغم من أن الأمر سيستغرق بعض الوقت قبل أن تصل هذه التكنولوجيا إلى المستهلكين.
توصيات المحررين
- لن تشتعل النيران في بطارية الجرافين الآمنة بشكل غير متوقع مثل أيونات الليثيوم
- يرى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الأمر قد يستغرق وقتًا طويلاً حتى تصبح المركبات الكهربائية ميسورة التكلفة كما تريد
- وبعد عقود، فاز مخترعو بطارية الليثيوم أيون بجائزة نوبل في الكيمياء
- يتم إعادة شحن هذه البطاريات الذكية في أقل من ساعتين وتدوم أكثر من أيونات الليثيوم القياسية
- نجاح السير في الفضاء حيث يقوم رواد الفضاء بتحديث البطاريات في محطة الفضاء الدولية
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
