Masz laptopa, telefon lub urządzenie do noszenia wyprodukowane gdzieś po połowie lat 90-tych? Istnieje duże prawdopodobieństwo, że znajdujący się w nim akumulator wykorzystuje technologię litowo-jonową. Baterie litowo-jonowe zdominowały rynek elektroniki ze względu na swoją gęstość energii i opłacalność. Ale ta technologia nie jest pozbawiona przerażających wad; o czym świadczą eksplozje telefonów i laptopów, uziemione samoloty i ogniste wypadki samochodoweakumulatory litowo-jonowe mogą być o wiele bezpieczniejsze.
Na tym skupiało się niedawne badanie Uniwersytetu Stanforda opisane w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza. Zespół kierowany przez profesora nadzwyczajnego nauk o materiałach i inżynierii na Uniwersytecie Stanforda Yi Cui pracował nad opracowaniem „inteligentnego” akumulatora litowo-jonowego, który wykrywa problemy, zanim staną się wybuchowe.
Polecane filmy
Powiązany:Z badania wynika, że koszt akumulatorów litowo-jonowych może spaść o dwie trzecie
Każdy akumulator, litowo-jonowy lub nie, zawiera ujemnie naładowaną anodę i dodatnio naładowaną katodę. Oddzielone cienką warstwą polimeru, wytwarzają energię elektryczną z jonów elektrolitu, które przemieszczają się między nimi. Sprawy zaczynają się układać nie tak, Cui
powiedział Org. Fiz, gdy wady produkcyjne lub niewłaściwe ładowanie powodują awarię separatora polimerowego. Jony litu zbijają się w struktury zwane dendrytami, które stykają się z katodą i powodują zwarcie akumulatora (lub coś gorszego).Proces ten jest niewykrywalny w konwencjonalnych akumulatorach litowo-jonowych, ale Cui i jego zespół opracowali mechanizm monitorowania wykorzystujący „inteligentniejszy” polimer separujący. Dodając mikroskopijną warstwę miedzi po jednej stronie polimeru, udało im się zmierzyć różnica napięcia między anodą a separatorem, która maleje w miarę przesuwania się dendrytów w kierunku katoda.
Co zachęcające, Cui stwierdził, że rozwój zespołu nie zależy od materiału. „Będzie działać w każdej baterii, która wymaga wykrycia zwarcia, zanim eksploduje” – powiedziała.
Denys Zhuo, współautor badania, powiedział, że dalsze udoskonalanie metody może zyskać kluczowy czas w scenariuszach o znaczeniu krytycznym. „Kiedy zobaczysz dym lub ogień, musisz natychmiast wyłączyć [akumulator]. Możesz nie mieć czasu na ucieczkę. Jeśli chcesz popełnić błąd w kwestii bezpieczeństwa, możesz umieścić warstwę miedzi bliżej anody. Dzięki temu jeszcze wcześniej dowiesz się, kiedy istnieje prawdopodobieństwo, że bateria ulegnie awarii.
Powiązany:Niemcy tworzą litowo-jonowe akumulatory EV, które mogą wytrzymać ponad 25 lat
Chociaż koszt wdrożenia może utrudnić przyjęcie technologii zespołu, nie zdziw się, jeśli Twój przyszły smartfon, samochód elektryczny lub urządzenie do noszenia ostrzeże Cię, kiedy wyrzucić baterię.
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
