Ασφαλής και αξιόπιστη μπαταρία ιόντων λιθίου
«Σχεδιάσαμε την πρώτη μπαταρία που μπορεί να κλείσει και να αναζωογονηθεί με επαναλαμβανόμενους κύκλους θέρμανσης και ψύξης χωρίς συμβιβάζοντας τις επιδόσεις», δήλωσε ο Ζενάν Μπάο, καθηγητής χημικής μηχανικής και ένας από τους ερευνητές της μελέτης, σε μια δήλωση.
Όλοι γνωρίζουμε ότι ένα απότομο τρύπημα, ένα σύντομο ή ακόμα και υπερφόρτιση μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου. Σε περίπου 300 βαθμούς Φαρενάιτ, το πήκτωμα ηλεκτρολυτών που μεταφέρει σωματίδια μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων της τυπικής μπαταρίας ιόντων λιθίου μπορεί να αναφλεγεί και στη συνέχεια να φουσκώσει ο δυναμίτης.
Σχετίζεται με
- Τα ιόντα λιθίου είναι μόνο η αρχή. Ακολουθεί μια ματιά στο μέλλον των μπαταριών
- Ο νέος σχεδιασμός της μπαταρίας θα μπορούσε να σημαίνει ότι τα EV φορτίζονται σε μόλις 10 λεπτά
- Η χωρητικότητα της μπαταρίας smartphone θα μπορούσε να αυξηθεί χρησιμοποιώντας υλικό νανοαλυσίδας
Οι σχεδιαστές έχουν δοκιμάσει προσθήκες επιβραδυντικού φλόγας στον ηλεκτρολύτη και πράγματα τόσο απλά όπως ένα σύστημα προειδοποίησης μπαταρίας (που δημιουργήθηκε επίσης από έναν μηχανικό του Stanford, το 2014). Το πρόβλημα ήταν ότι αυτές οι επιδιορθώσεις ήταν εφάπαξ. «Αυτές οι τεχνικές είναι μη αναστρέψιμες, επομένως το κουρκούτι δεν είναι πλέον λειτουργικό αφού υπερθερμανθεί». Ο συν-συγγραφέας Yi Cui εξήγησε.
Προτεινόμενα βίντεο
Εντάξει, ίσως φορητούς υπολογιστές Τα τελευταία χρόνια δεν έχουν απογοητευτεί, αλλά τα "hoverboard" έχουν κάνει την είδηση ως κίνδυνο πυρκαγιάς τόσο συχνά που δεν επιτρέπονται ούτε σε μεγάλες αεροπορικές εταιρείες. Η νέα πλαστική επικάλυψη γεμάτη με νικέλιο σχεδιάστηκε για να εμποδίζει τις μπαταρίες να εκραγούν σε φλόγα. Μια νέα μπαταρία με αυτήν την επικάλυψη θα σβήσει όταν υπερθερμανθεί, αποτρέποντας την καύση.
Το πείραμα περιελάμβανε την επίστρωση των σωματιδίων νικελίου με γραφένιο και ένα άτομο άνθρακα και στη συνέχεια την ενσωμάτωσή τους σε ελαστικό πολυαιθυλένιο. «Για να μεταφέρουν τον ηλεκτρισμό, τα αιχμηρά σωματίδια [του νικελίου] πρέπει να αγγίξουν φυσικά το ένα το άλλο. Αλλά κατά τη διάρκεια της θερμικής διαστολής, το πολυαιθυλένιο τεντώνεται. Αυτό αναγκάζει τα σωματίδια να διασπαστούν, καθιστώντας το φιλμ μη αγώγιμο, έτσι ώστε η ηλεκτρική ενέργεια να μην μπορεί πλέον να ρέει μέσω της μπαταρίας».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα πιστόλι θερμού αέρα για να ανεβάσουν τη θερμοκρασία και κάθε φορά που η μπαταρία ανταποκρινόταν όπως θα έπρεπε - μόλις η μπαταρία χτυπούσε περίπου 160 μοίρες, η μεμβράνη επεκτάθηκε και έκλεινε τη μπαταρία. Όταν η μπαταρία ψύχθηκε, τα σωματίδια ήρθαν ξανά σε επαφή και η μπαταρία άρχισε να λειτουργεί ξανά. «Μπορούμε ακόμη και να ρυθμίσουμε τη θερμοκρασία υψηλότερα ή χαμηλότερα ανάλογα με το πόσα σωματίδια βάζουμε ή τον τύπο πολυμερών υλικών που επιλέγουμε», είπε ο Bao. «Μπορεί να θέλουμε η μπαταρία να κλείνει στους 50 βαθμούς Κελσίου [περίπου 120 βαθμούς Φαρενάιτ] ή στους 100 βαθμούς Κελσίου [περίπου 210 Φαρενάιτ]».
SLAC National Accelerator Laboratory και το Precourt Institute for Energy στο Ο Στάνφορντ υποστήριξε αυτή την έρευνα. Η ομάδα δημοσίευσε τα αποτελέσματα στο Ενέργεια της Φύσης. Οι κατασκευαστές "Hoverboard" θα πρέπει να πουν ευχαριστώ, παρόλο που θα περάσει αρκετός καιρός μέχρι να φτάσει αυτή η τεχνολογία στους καταναλωτές.
Συστάσεις των συντακτών
- Η ασφαλής μπαταρία γραφενίου δεν θα εκραγεί απροσδόκητα σε φλόγες όπως τα ιόντα λιθίου
- Το MIT διαπιστώνει ότι μπορεί να χρειαστεί πολύς χρόνος για να είναι τα EV όσο οικονομικά θέλετε
- Δεκαετίες αργότερα, οι εφευρέτες της μπαταρίας ιόντων λιθίου κέρδισαν το Νόμπελ Χημείας
- Αυτές οι έξυπνες μπαταρίες επαναφορτίζονται σε λιγότερο από 2 ώρες και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής ιόντων λιθίου
- Το Spacewalk σημείωσε επιτυχία καθώς οι αστροναύτες αναβαθμίζουν τις μπαταρίες στον ISS
Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.
