Vlastníte notebook, telefón alebo nositeľné zariadenie vyrobené niekedy po polovici 90. rokov? Je pravdepodobné, že nabíjateľná batéria vo vnútri využíva lítium-iónovú technológiu. Lítium-iónové batérie sa stali dominantnými na trhu s elektronikou kvôli ich energetickej hustote a nákladovej efektívnosti. Ale táto technológia nie je bez svojich desivých nevýhod; o čom svedčia vybuchujúce telefóny a notebooky, uzemnené lietadlá a ohnivé autonehodylítium-iónové batérie by mohli byť oveľa bezpečnejšie.
Na to sa zamerala nedávna štúdia Stanfordskej univerzity opísaná v časopise Prírodné komunikácie. Tím vedený docentom materiálovej vedy a inžinierstva na Stanford Yi Cui pracoval na vývoji „inteligentnej“ lítium-iónovej batérie, ktorá deteguje problémy skôr, ako sa stanú výbušnými.
Odporúčané videá
Súvisiace:Štúdia hovorí, že náklady na lítium-iónové batérie by mohli klesnúť o dve tretiny
Každá batéria, lítium-iónová alebo nie, obsahuje záporne nabitú anódu a kladne nabitú katódu. Sú oddelené tenkým kúskom polyméru a pracujú na výrobe elektriny z iónov elektrolytu, ktoré medzi nimi putujú. Veci sa začínajú kaziť, Cui
povedal Phys Org, keď výrobné chyby alebo nesprávne nabíjanie spôsobí zlyhanie separátora polyméru. Lítiové ióny sa zhlukujú do štruktúr nazývaných dendrity, ktoré sa dostanú do kontaktu s katódou a skratujú batériu (alebo ešte horšie).Proces je nedetegovateľný v bežných lítium-iónových batériách, ale Cui a jeho tím vyvinuli monitorovací mechanizmus, ktorý využíva „inteligentnejší“ separačný polymér. Pridaním mikroskopickej vrstvy medi na jednu stranu polyméru boli schopní merať rozdiel v napätí medzi anódou a separátorom, ktorý sa znižuje, keď sa dendrity pohybujú smerom k katóda.
Povzbudivo, Cui povedal, že vývoj tímu je materiálne agnostický. "Bude to fungovať v akejkoľvek batérii, ktorá by vyžadovala, aby ste zistili skrat predtým, ako exploduje," povedala.
Denys Zhuo, spoluautor štúdie, uviedol, že ďalšie zdokonaľovanie metódy by mohlo získať rozhodujúci čas v kritických scenároch. „Keď uvidíte dym alebo oheň, musíte [batériu] okamžite vypnúť. Možno nebudete mať čas utiecť. Ak by ste sa chceli pomýliť, aby ste boli bezpečnejší, mohli by ste medenú vrstvu umiestniť bližšie k anóde. To by vám dalo vedieť ešte skôr, keď je pravdepodobné, že batéria zlyhá.“
Súvisiace:Nemci vyrábajú lítium-iónové EV batérie, ktoré môžu vydržať viac ako 25 rokov
Hoci náklady na implementáciu môžu brániť prijatiu technológie tímu, nebuďte prekvapení, ak vás váš budúci smartfón, elektrické auto alebo nositeľné zariadenie upozorní, kedy máte vyhodiť batériu.
Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.
