วิศวกรผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดใหม่ที่ไม่ระเบิด

ของซัมซุง สมาร์ทโฟน Galaxy Note 7 ระเบิด อาจเป็นตัวอย่างที่น่าอับอายที่สุด แต่อุปกรณ์จำนวนมากที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็มีส่วนแบ่งเหตุการณ์ที่ติดไฟได้ แม้ว่าจะหาได้ยากทางสถิติ นี่เป็นหนึ่งในความเสี่ยงของเทคโนโลยีลิเธียมไอออน มักเกิดจากปัญหากับตัวแยกโพลีเอทิลีนที่ซึมผ่านได้ ซึ่งทำให้ส่วนประกอบแคโทดและแอโนดของแบตเตอรี่แยกจากกัน

งานวิจัยชิ้นใหม่จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนสามารถช่วยทำให้แบตเตอรี่มีความปลอดภัยและติดไฟน้อยลง อย่างไรก็ตาม — และอาจทำเช่นนั้นได้ในขณะที่เพิ่มเอาต์พุตของเซลล์ลิเธียมไอออนในปัจจุบันเป็นสองเท่า และไม่กินพื้นที่อีกต่อไป

“เราได้พัฒนาและสาธิตวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการเปิดใช้งานเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เซรามิกที่เป็นของแข็งแทนของเหลว” เจฟฟ์ ซากาโมโตะรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลแห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนกล่าวกับ Digital Trends “เซรามิกนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะเนื่องจากมีความเสถียรต่อโลหะลิเธียมและมีค่าการนำไฟฟ้าสูงที่อุณหภูมิห้อง คุณลักษณะทั้งสองนี้ช่วยให้สามารถใช้แอโนดลิเธียมโลหะได้ ซึ่งอาจเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีลิเธียมไอออน ในอดีต ประสิทธิภาพของลิเธียมไอออนเพิ่มขึ้นสองสามเปอร์เซ็นต์ต่อปีในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา นอกจากนี้ ประสิทธิภาพของลิเธียมไอออนยังสูงถึงประมาณ 600 วัตต์-ชั่วโมงต่อลิตร แบตเตอรี่นี้จะช่วยให้ความหนาแน่นของพลังงานดีขึ้น 100 เปอร์เซ็นต์”

ในการทดสอบ อิเล็กโทรไลต์เซรามิกไม่แสดงการเสื่อมสภาพที่มองเห็นได้หลังจากการหมุนเวียนในระยะยาว ซึ่งเป็นปัญหาที่อาจคร่าชีวิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปได้ในที่สุด เทคโนโลยีนี้ยังส่งผลให้เวลาในการชาร์จเร็วขึ้นอย่างมากอีกด้วย

แต่จะช่วยลดความเสี่ยงที่แบตเตอรี่จะระเบิดโดยสิ้นเชิงได้หรือไม่? แม้ว่ามันอาจจะสร้างความแตกต่างที่ “น่าทึ่ง” แต่ Sakamoto ยอมรับว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม “อิเล็กโทรไลต์เซรามิกของเราผลิตขึ้นที่อุณหภูมิ 1,000[-องศา] องศาเซลเซียสในอากาศ” เขากล่าวต่อ “มันไม่ติดไฟ อย่างไรก็ตาม โลหะลิเธียมก็มีปฏิกิริยาเช่นกัน แต่ไม่ติดไฟ เรากำลังดำเนินการทดสอบเพื่อประเมินความปลอดภัยของแบตเตอรี่ที่ใช้โลหะลิเธียม และรับทราบว่าโลหะลิเธียมอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยเช่นกัน”

การวิจัยขั้นต่อไปเกี่ยวข้องกับการพัฒนากระบวนการผลิต หวังว่าสิ่งนี้จะสามารถแสดงให้เห็นได้ภายในหนึ่งปีนับจากนี้ภายในเดือนกรกฎาคม 2562 “เราหวังว่าจะมีกระบวนการขยายขนาดก่อนนำร่องในตอนนั้น” ซากาโมโตะกล่าว “ยังคงมีความท้าทายมากมาย แต่เรากำลังก้าวหน้าและเรียนรู้มากมายไปพร้อมกัน”

กระดาษอธิบายการทำงานคือ ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ใน Journal of Power Sources.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• จะทำอย่างไรเมื่อ iPhone ของคุณไม่ชาร์จ
• Battlefield 2042 จะไม่มีการแชทด้วยเสียงในเกมจนกว่าจะเปิดตัว
• คุณอาจไม่เห็นกล้อง 200 ล้านพิกเซลใหม่ของ Samsung บน Galaxy S22
• เครื่องฟอกอากาศรุ่นใหม่ของ IKEA เป็นผลงานการออกแบบชิ้นเอกที่ไม่ทำให้ราคาพัง
• แบตเตอรี่กราฟีนที่ปลอดภัยจะไม่ลุกเป็นไฟเช่นลิเธียมไอออนโดยไม่คาดคิด

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร