V danes objavljena študija v Nature Communications je skupina evropskih raziskovalcev potisnila dve različni litij-ionski bateriji do prelomne točke, da so lahko opazovali, kaj se zgodi, ko se usodno pregrejeta. Zakaj? Za znanost, seveda!
NCOMMS7924 - Video 1
Kot se je izkazalo, je pregrevanje baterije pravzaprav precej velik problem. Litij-ionske baterije je mogoče najti v vsem, od mobilnih telefonov do električnih vozil, in v redkih primerih lahko odpovejo zaradi "toplotnega bega", proces, pri katerem povišane temperature sprožijo verižno reakcijo, zaradi katere se baterija vedno bolj segreva – včasih celo povzroči eksplodirati. Ta vrsta okvare naj bi leta 2010 prispevala k požaru, ki je leta 2010 privedel do smrtonosne letalske nesreče – in to tveganje ni zaskrbljujoče.
Priporočeni videoposnetki
O mehanizmih, ki vodijo do toplotnega uhajanja, ni veliko znanega, zato so raziskovalci, da bi pridobili vpogled v proces, naredili to, kar bi storil vsak razumen znanstvenik – razstrelili so nekaj baterij. Da bi sprožili okvaro, so usmerili koncentrirano toplotno pištolo na več kot 200 stopinj Celzija (392 Fahrenheitov) na par vrtečih se baterij in uporabili »visokohitrostni sinhrotron Rentgenska računalniška tomografija in radiografija v povezavi s toplotnim slikanjem za sledenje razvoju notranjih strukturnih poškodb in toplotnega obnašanja med poskus.
NCOMMS7924 - Video 2
Z drugimi besedami, z žarčno pištolo so razstrelili dve različni bateriji, dokler nista umrli, in vse skupaj posneli s CT skenerjem in infrardečo kamero. Rezultati so bili precej razkrivajoči: v prvi bateriji, ki je imela vgrajeno notranjo podporo, je material znotraj celice se je tako segrel, da je sčasoma iz njega pršila staljena tekočina in pregret plin njegov vrh. V drugi bateriji (ki ni imela notranje podpore) je celici na koncu dobesedno odpihnilo pokrov.
Zahvaljujoč posnetku so raziskovalci lahko pridobili pomembne vpoglede v "ključne načine razgradnje, vključno z razslojevanjem, ki ga povzroči plin, kolapsom plasti elektrode in širjenje strukturne degradacije." Upamo, da bodo te informacije vodile do velikih izboljšav v zasnovi litij-ionskih baterij, ki bodo izboljšale njihovo varnost.
Priporočila urednikov
- Varna grafenska baterija ne bo nepričakovano izbruhnila kot litij-ionska
- Ste se kdaj vprašali, kakšen je živalski vid? Ta programska oprema vam bo pokazala
- Desetletja pozneje so izumitelji litij-ionske baterije prejeli Nobelovo nagrado za kemijo
- Te pametne baterije se napolnijo v manj kot 2 urah in trajajo dlje od standardnih litij-ionskih
- Spacewalk uspešen, ko astronavti posodabljajo baterije na ISS
Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi pomagajo bralcem slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.
