次世代リチウムイオン電池は爆発しない

「私たちは、電源を切らずに加熱と冷却のサイクルを繰り返しても再起動できる最初のバッテリーを設計しました。 性能が犠牲になる」と化学工学教授で研究者の一人であるジェナン・バオ氏はこう述べた。 声明。

鋭く突いたり、短くしたり、さらには過充電したりすると、リチウムイオン電池が過熱する可能性があることは誰もが知っています。 華氏約 300 度では、標準的なリチウムイオン電池の 2 つの電極間に粒子を運ぶ電解質ゲルが発火し、ダイナマイトが爆発します。

設計者らは、電解液に難燃剤を添加したり、バッテリー警告システム（これもスタンフォード大学のエンジニアが2014年に開発したもの）のような単純なものを試したりした。 問題は、それらの修正が 1 回限りであったことです。 「これらのテクニックは元に戻すことができないため、生地が過熱すると機能しなくなります。」 共著者のYi Cui氏が解説する。

わかりました、多分 ラップトップ 近年は脚が吹き飛ばされることはなかったが、「ホバーボード」は火災の危険性があるとして頻繁にニュースになるため、大手航空会社でさえも持ち込みが禁止されている。 新しいニッケル入りプラスチックのオーバーレイは、バッテリーの爆発発火を防ぐように設計されています。 このオーバーレイを備えた新しいバッテリーは過熱するとシャットダウンし、燃焼を防ぎます。

この実験では、ニッケル粒子をグラフェンと炭素原子でコーティングし、弾性ポリエチレンに埋め込みました。 「電気を通すためには、（ニッケルの）とがった粒子が物理的に互いに接触する必要があります。 しかし、熱膨張中、ポリエチレンは伸びます。 これにより粒子が分散し、フィルムが非導電性になり、バッテリーに電気が流れなくなります。」

研究者らは熱風ガンを使用して温度を上げると、バッテリーが正常に反応するたびに、バッテリーが約 160 度に達すると、フィルムが膨張してバッテリーが停止しました。 バッテリーが冷えると、粒子が再び接触してバッテリーが再び動作し始めます。 「投入する粒子の数や選択するポリマー材料の種類に応じて、温度を高くしたり低くしたりすることもできます」とバオ氏は言う。 「摂氏 50 度 [華氏約 120 度] または 100 度 [華氏約 210 度] でバッテリーをシャットダウンしたい場合があります。」

SLAC 国立加速器研究所とプレコートエネルギー研究所 スタンフォード大学はこの研究を支援しました. チームは結果を次のように発表した。 自然エネルギー. この技術が消費者に届くまでにはしばらく時間がかかるとしても、「ホバーボード」メーカーは感謝の意を表すべきです。

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