Biztonságos és megbízható lítium-ion akkumulátor
„Megterveztük az első akkumulátort, amely leállítható és újraéleszthető többszöri fűtési és hűtési ciklusokkal anélkül kompromittáló teljesítmény” – mondta Zhenan Bao, a vegyészmérnök professzora és a tanulmány egyik kutatója nyilatkozat.
Mindannyian tudjuk, hogy egy éles szúrás, rövidzárlat vagy akár túltöltés a lítium-ion akkumulátor túlmelegedését okozhatja. Körülbelül 300 Farenheit-foknál az elektrolit gél, amely részecskéket szállít a szabványos lítium-ion akkumulátor két elektródája között, meggyulladhat, majd fellendül a dinamit.
Összefüggő
- A lítium-ion csak a kezdet. Íme egy pillantás az akkumulátorok jövőjébe
- Az új akkumulátor-kialakítás azt jelentheti, hogy az elektromos járművek mindössze 10 perc alatt töltődnek fel
- Az okostelefonok akkumulátorának kapacitása növelhető nanolánc anyag felhasználásával
A tervezők kipróbáltak égésgátló kiegészítést az elektrolithoz, és olyan egyszerű dolgokat, mint az akkumulátor figyelmeztető rendszer (amelyet szintén egy stanfordi mérnök alkotott meg 2014-ben). A probléma az volt, hogy ezek a javítások egyszeriek voltak. "Ezek a technikák visszafordíthatatlanok, így a tészta túlmelegedés után már nem működik." Yi Cui társszerző magyarázta.
Ajánlott videók
Ok talán laptopok az elmúlt években nem fújták ki a lábukat, de a „lebegődeszkák” olyan gyakran tűzveszélyesek hírében állnak, hogy még a nagyobb légitársaságokon sem engedik be őket. Az új nikkellel töltött műanyag borítást úgy tervezték, hogy megakadályozza az akkumulátorok lángra lobbanását. Az ezzel a fedőréteggel ellátott új akkumulátor túlmelegedés esetén leáll, megakadályozva ezzel az égést.
A kísérlet során a nikkelrészecskéket grafénnel és egy szénatommal vonták be, majd rugalmas polietilénbe ágyazták be. „Az elektromos áram vezetéséhez a [nikkel] tüskés részecskéinek fizikailag érintkezniük kell egymással. De a hőtágulás során a polietilén megnyúlik. Emiatt a részecskék szétszóródnak, így a fólia nem vezetőképes, így az elektromosság többé nem tud átfolyni az akkumulátoron.”
A kutatók forrólevegős pisztolyt használtak a hőmérséklet növelésére, és minden alkalommal, amikor az akkumulátor úgy reagált, ahogy kellett – amint az akkumulátor körülbelül 160 fokot elért, a film kitágul, és leállította az akkumulátort. Amikor az akkumulátor lehűlt, a részecskék újra érintkezésbe kerültek az akkumulátornál, és újra működni kezdtek. "A hőmérsékletet akár magasabbra vagy alacsonyabbra is hangolhatjuk attól függően, hogy hány részecskét teszünk bele, vagy milyen típusú polimer anyagokat választunk" - mondta Bao. „Szeretnénk, ha az akkumulátor 50 Celsius-fokon (kb. 120 Fahrenheit-fok) vagy 100 C-on (körülbelül 210 F) kapcsolna ki.”
SLAC National Accelerator Laboratory és a Precourt Institute for Energy at Stanford támogatta ezt a kutatást. A csapat közzétette az eredményeket Természet Energia. A „hoverboard” gyártóknak köszönetet kell mondaniuk, még akkor is, ha eltart egy ideig, amíg ez a technológia eljut a fogyasztókhoz.
Szerkesztői ajánlások
- A biztonságos grafén akkumulátor nem fog váratlanul lángra lobbanni, mint a lítium-ion
- Az MIT úgy találja, hogy sok időbe telhet, amíg az elektromos járművek olyan megfizethetőek lesznek, amennyire csak szeretné
- Évtizedekkel később a lítium-ion akkumulátor feltalálói elnyerték a kémiai Nobel-díjat
- Ezek az intelligens akkumulátorok kevesebb mint 2 óra alatt töltődnek fel, és kitartanak a normál lítium-ionnál
- Az űrséta sikeres volt, mivel az űrhajósok frissítik az akkumulátorokat az ISS-en
Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.
