У вас є ноутбук, телефон чи носій, виготовлений десь після середини 90-х? Швидше за все, акумуляторна батарея всередині нього використовує літій-іонну технологію. Літій-іонні акумулятори стали домінувати на ринку електроніки завдяки своїй щільності енергії та економічній ефективності. Але ця технологія не позбавлена жахливих недоліків; про що свідчать вибухи телефонів і ноутбуків, приземлені літаки та вогняні автокатастрофи, літій-іонні акумулятори можуть бути набагато безпечнішими.
Це було в центрі уваги нещодавнього дослідження Стенфордського університету, описаного в журналі Комунікації природи. Команда на чолі з доцентом матеріалознавства та інженерії Стенфордського університету І Цуєм працювала над розробкою «розумного» літій-іонного акумулятора, який виявляє проблеми до того, як вони стануть вибуховими.
Рекомендовані відео
пов'язані:Згідно з дослідженням, вартість літій-іонних батарей може впасти на дві третини
Кожен акумулятор, літій-іонний чи ні, містить негативно заряджений анод і позитивно заряджений катод. Відокремлені тонким шматочком полімеру, вони генерують електроенергію з іонів електроліту, які рухаються між ними. Усе починає йти не так, Кюї
розповів Phys Org, коли виробничі дефекти або неправильна зарядка призводять до виходу з ладу полімерного сепаратора. Іони літію збираються в структури, які називаються дендритами, які контактують з катодом і замикають акумулятор (або ще гірше).У звичайних літій-іонних батареях цей процес неможливо виявити, але Цуї та його команда розробили механізм моніторингу, який використовує «розумніший» розділовий полімер. Додавши мікроскопічний шар міді з одного боку полімеру, вони змогли виміряти різниця напруги між анодом і сепаратором, яка зменшується, коли дендрити рухаються до катод.
Відрадно, що Цуї сказав, що розвиток команди не залежить від матеріальних. «Він працюватиме з будь-якою батареєю, для якої потрібно виявити коротке замикання, перш ніж вона вибухне», — сказала вона.
Денис Жуо, співавтор дослідження, сказав, що подальше вдосконалення методу може виграти вирішальний час у критично важливих сценаріях. «Коли ви бачите дим або вогонь, ви повинні негайно вимкнути [акумулятор]. Ви можете не встигнути втекти. Якщо ви хочете бути безпечнішим, ви можете помістити мідний шар ближче до анода. Це дасть вам знати ще раніше, коли батарея, ймовірно, вийде з ладу».
пов'язані:Німці створюють літій-іонні акумулятори для електромобілів, які можуть працювати понад 25 років
Хоча вартість впровадження може перешкодити застосуванню технології команди, не дивуйтеся, якщо ваш майбутній смартфон, електромобіль або носимий пристрій попередить вас, коли потрібно викинути акумулятор.
Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.
