Turvallinen ja luotettava litiumioniakku
"Olemme suunnitelleet ensimmäisen akun, joka voidaan sammuttaa ja elvyttää toistuvilla lämmitys- ja jäähdytysjaksoilla ilman vaarantaa suorituskykyä", sanoi Zhenan Bao, kemiantekniikan professori ja yksi tutkimuksen tutkijoista lausunto.
Tiedämme kaikki, että terävä pisto, oikosulku tai jopa ylilataus voi aiheuttaa litiumioniakun ylikuumenemisen. Noin 300 Farenheit-asteessa hiukkasia kuljettava elektrolyyttigeeli tavallisen litiumioniakun kahden elektrodin välissä voi syttyä palamaan, ja sitten dynamiitti puomi.
Liittyvät
- Litium-ion on vasta alkua. Tässä kurkistus akkujen tulevaisuuteen
- Uusi akkurakenne voi tarkoittaa, että sähköautot latautuvat vain 10 minuutissa
- Älypuhelimen akun kapasiteettia voitaisiin lisätä nanoketjumateriaalilla
Suunnittelijat ovat kokeilleet palamista hidastavia lisäyksiä elektrolyyttiin ja niinkin yksinkertaisia asioita kuin akun varoitusjärjestelmä (myös Stanfordin insinöörin luoma vuonna 2014). Ongelmana oli, että korjaukset olivat kertaluonteisia. "Nämä tekniikat ovat peruuttamattomia, joten taikina ei enää toimi ylikuumenemisen jälkeen." Yhteiskirjoittaja Yi Cui selitti.
Suositellut videot
OK, ehkä kannettavat tietokoneet eivät ole räjähtäneet viime vuosina, mutta "hoverboardit" ovat uutisoineet palovaaroina niin usein, että niitä ei sallita edes suurilla lentoyhtiöillä. Uusi nikkelillä täytetty muovipäällyste on suunniteltu estämään akkuja syttymästä liekkiin. Tällä peitolla varustettu uusi akku sammuu, kun se ylikuumenee, mikä estää palamisen.
Kokeessa nikkelihiukkaset päällystettiin grafeenilla ja hiiliatomilla ja sitten upotettiin ne elastiseen polyeteeniin. "Johtaakseen sähköä, [nikkelin] piikkihiukkasten on koskettava fyysisesti toisiaan. Mutta lämpölaajenemisen aikana polyeteeni venyy. Tämä saa hiukkaset leviämään toisistaan, mikä tekee kalvosta johtamattoman, joten sähkö ei voi enää virrata akun läpi."
Tutkijat käyttivät kuumailmapistoolia nostaakseen lämpötilaa, ja joka kerta kun akku reagoi niin kuin sen pitikin – kun akku osui noin 160 asteeseen, kalvo laajeni ja sammutti akun. Kun akku jäähtyi, hiukkaset palasivat kosketukseen akussa alkoivat taas toimia. "Voimme jopa säätää lämpötilaa korkeammalle tai alhaisemmalle riippuen siitä, kuinka monta hiukkasta laitamme sisään tai minkä tyyppisiä polymeerimateriaaleja valitsemme", Bao sanoi. "Saatamme haluta akun sammuvan 50 celsiusasteessa [noin 120 Fahrenheit-astetta] tai 100 C: ssa [noin 210 F]."
SLAC National Accelerator Laboratory ja Precourt Institute for Energy osoitteessa Stanford tuki tätä tutkimusta. Ryhmä julkaisi tulokset v Luonnon Energia. "Hoverboard" valmistajien pitäisi kiittää, vaikka kestää jonkin aikaa ennen kuin tämä tekniikka pääsee kuluttajille.
Toimittajien suositukset
- Turvallinen grafeeniakku ei syty yllättäen tuleen, kuten litiumioniakku
- MIT toteaa, että saattaa kestää kauan ennen kuin sähköautot ovat niin edullisia kuin haluat
- Vuosikymmeniä myöhemmin litiumioniakun keksijät voittivat kemian Nobelin
- Nämä älykkäät akut latautuvat alle 2 tunnissa ja kestävät tavallista litiumioniakkua kauemmin
- Spacewalk menestys, kun astronautit päivittävät akkuja ISS: llä
Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.
