Bezpečná a spolehlivá lithium-iontová baterie
„Navrhli jsme první baterii, kterou lze vypnout a znovu oživit během opakovaných cyklů zahřívání a chlazení bez kompromitující výkon,“ řekl Zhenan Bao, profesor chemického inženýrství a jeden z výzkumníků studie, v a prohlášení.
Všichni víme, že prudké šťouchnutí, zkrat nebo dokonce přebití může způsobit přehřátí lithium-iontové baterie. Při asi 300 stupních Farenheita se elektrolytický gel nesoucí částice mezi dvěma elektrodami standardní lithium-iontové baterie může vznítit a pak bum vyrazí dynamit.
Příbuzný
- Lithium-ion je jen začátek. Zde je pohled do budoucnosti baterií
- Nový design baterie by mohl znamenat, že se elektromobily nabijí za pouhých 10 minut
- Kapacita baterie smartphonu by mohla být zvýšena pomocí nanořetězcového materiálu
Návrháři vyzkoušeli přísady zpomalující hoření do elektrolytu a věci tak jednoduché, jako je výstražný systém baterie (také vytvořený inženýrem ze Stanfordu v roce 2014). Problém byl v tom, že ty opravy byly jednorázové. "Tyto techniky jsou nevratné, takže těsto po přehřátí již není funkční." Spoluautor Yi Cui vysvětlil.
Doporučená videa
Dobře, možná notebooky v posledních letech neurážely nohy, ale „hoverboardy“ přinášejí novinky jako nebezpečí požáru tak často, že nejsou povoleny ani u velkých leteckých společností. Nová plastová vrstva plněná niklem byla navržena tak, aby zabránila vzplanutí baterií. Nová baterie s tímto překrytím se při přehřátí vypne a zabrání tak spalování.
Experiment zahrnoval potažení částic niklu grafenem a atomem uhlíku a jejich uložení do elastického polyethylenu. „Aby vedly elektřinu, musí se špičaté částice [niklu] navzájem fyzicky dotýkat. Ale během tepelné roztažnosti se polyethylen natahuje. To způsobí, že se částice rozdělí, čímž se film stane nevodivým, takže elektřina již nemůže protékat baterií.
Výzkumníci použili horkovzdušnou pistoli ke zvýšení teploty a pokaždé, když baterie reagovala tak, jak měla – jakmile baterie dosáhla asi 160 stupňů, film se roztáhl a baterii vypnul. Když se baterie ochladila, částice se vrátily do kontaktu s baterií a začaly znovu fungovat. "Dokonce můžeme naladit teplotu vyšší nebo nižší v závislosti na tom, kolik částic vložíme nebo jaký typ polymerních materiálů zvolíme," řekl Bao. "Mohli bychom chtít, aby se baterie vypínala při 50 stupních Celsia [asi 120 stupňů Fahrenheita] nebo 100 C [asi 210 F]."
SLAC National Accelerator Laboratory a Precourt Institute for Energy at Stanford tento výzkum podpořil. Tým zveřejnil výsledky v Energie přírody. Výrobci „Hoverboard“ by měli poděkovat, i když bude chvíli trvat, než se tato technologie dostane ke spotřebitelům.
Doporučení redakce
- Bezpečná grafenová baterie neočekávaně nevzplane jako lithium-iontová
- MIT zjistil, že může trvat dlouho, než budou elektromobily tak dostupné, jak chcete
- O desetiletí později vynálezci lithium-iontových baterií získali Nobelovu cenu za chemii
- Tyto chytré baterie se nabijí za méně než 2 hodiny a vydrží déle než standardní lithium-iontová
- Spacewalk byl úspěšný, protože astronauti modernizovali baterie na ISS
Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.
