Безопасный и надежный литий-ионный аккумулятор
«Мы разработали первую батарею, которую можно отключать и восстанавливать в ходе повторяющихся циклов нагрева и охлаждения без каких-либо усилий. снижение производительности», — сказал Чжэнань Бао, профессор химического машиностроения и один из исследователей исследования, в заявление.
Все мы знаем, что резкий тычок, короткое замыкание или даже перезарядка могут привести к перегреву литий-ионного аккумулятора. При температуре около 300 градусов по Фаренгейту гель-электролит, несущий частицы между двумя электродами стандартной литий-ионной батареи, может воспламениться, и тогда взрывается динамит.
Связанный
- Литий-ионная технология — это только начало. Вот взгляд на будущее аккумуляторов
- Новый дизайн батареи может означать, что электромобили заряжаются всего за 10 минут
- Емкость аккумулятора смартфона можно увеличить с помощью материала наноцепи
Дизайнеры попробовали огнезащитные добавки к электролиту и такие простые вещи, как система предупреждения о разряде батареи (также созданная инженером из Стэнфорда еще в 2014 году). Проблема заключалась в том, что эти исправления были единичными. «Эти методы необратимы, поэтому тесто перестает работать после перегрева». Соавтор И Цуй объяснил.
Рекомендуемые видео
ОК, может быть ноутбуки в последние годы им не отрывало ног, но «ховерборды» настолько часто попадают в новости как пожароопасные объекты, что их даже не разрешают использовать на крупных авиалиниях. Новая пластиковая накладка, наполненная никелем, была разработана для предотвращения возгорания батарей. Новый аккумулятор с такой накладкой отключится при перегреве, предотвращая возгорание.
Эксперимент заключался в покрытии частиц никеля графеном и атомом углерода, а затем встраивании их в эластичный полиэтилен. «Чтобы проводить электричество, остроконечные частицы [никеля] должны физически соприкасаться друг с другом. Но при термическом расширении полиэтилен растягивается. Это заставляет частицы раздвигаться, делая пленку непроводящей, и электричество больше не может течь через батарею».
Исследователи использовали фен, чтобы повысить температуру, и каждый раз батарея реагировала так, как должна: как только температура батареи достигала примерно 160 градусов, пленка расширялась и отключала батарею. Когда батарея остыла, частицы снова соприкоснулись, и батарея снова начала работать. «Мы можем даже повысить или понизить температуру в зависимости от того, сколько частиц мы поместим или какой тип полимерных материалов выберем», — сказал Бао. «Мы можем захотеть, чтобы батарея отключалась при температуре 50 градусов Цельсия [около 120 градусов по Фаренгейту] или 100 градусов Цельсия [около 210 градусов по Фаренгейту]».
Национальная ускорительная лаборатория SLAC и Предсудебный институт энергетики в Стэнфорд поддержал это исследование. Команда опубликовала результаты в Природная энергия. Производителям «ховербордов» следует сказать спасибо, хотя пройдет некоторое время, прежде чем эта технология дойдет до потребителей.
Рекомендации редакции
- Безопасный графеновый аккумулятор не загорится неожиданно, как литий-ионный.
- MIT считает, что для того, чтобы электромобили стали настолько доступными, как вы хотите, может потребоваться много времени
- Десятилетия спустя изобретатели литий-ионных аккумуляторов получили Нобелевскую премию по химии
- Эти умные аккумуляторы заряжаются менее чем за 2 часа и служат дольше, чем стандартные литий-ионные.
- Выход в открытый космос удался: астронавты модернизируют батареи на МКС
Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.
