Kaliforniya Universiteti karbon nanoboru şəbəkələrindən istifadə edərək batareyanın həddindən artıq qızması partlayışlarının qarşısını almaq üçün yeni batareya diafraqması hazırlayır

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

San Dieqo Kaliforniya Universitetinin nano-mühəndisi litium metal akkumulyatorların qısaqapanma zamanı sürətlə qızdırılmasının və yandırılmasının qarşısını alan təhlükəsiz funksiya hazırlayıb. San Dieqo ştatının Kaliforniya ştatından olan nano-mühəndislik professoru Liu Ping, "Advanced Materials" jurnalında dərc olunan "Advanced Materials" jurnalında öz işlərini ətraflı şəkildə təqdim etdi. Litium metal batareyalar performans baxımından böyük potensiala malikdir, lakin indiki formada uğursuz olmaq asandır.

Bu, dendritik kristal adlanan iynə quruluşunun böyüməsi ilə əlaqədardır, akkumulyator doldurulduqdan sonra anodda dendrimatur əmələ gəlir və ayırıcı deşilə bilər və anod və katod arasında separator yaranır. Baryer, yavaşlayan enerji və istilik axını. Bu maneə məhv edildikdə və elektronlar daha sərbəst axdıqda, onlar daha çox kalori istehsal edirlər və işlər nəzarətdən çıxacaq, batareyanın həddindən artıq istiləşməsinə, uğursuzluğa, yanğına, hətta partlayışa səbəb olacaqdır.

Alimlər ultrasəs və ya xüsusi qoruyucu təbəqələrin ultrasəs və ya xüsusi qoruyucu təbəqələrdən istifadə etdiyi litium metal batareyalarda bu problemləri müxtəlif yollarla həll etməyə çalışırlar. Komanda batareyanın diafraqma adlanan hissəsini təmizləyib. Diafraqma müsbət elektrod və mənfi elektrod arasında bir maneədir, belə ki, batareya qısa olduqda, batareyada yığılan enerji (yəni istilik) yavaşlamağa başlayır.

Tezisin birinci müəllifi heyrətə gəldi: “Biz batareyanın nasazlığının qarşısını almağa çalışmırıq. Biz sadəcə akkumulyatoru daha etibarlı edirik, ona görə də uğursuz olduqda batareya alov və ya partlayışa tutulmayacaq. Litium metal batareyalar Təkrar doldurulduqdan sonra anod anodda görünəcək.

Zamanla dendritik böyümə kifayət qədər uzundur, diafraqmaya nüfuz edir, anod və katod arasında bir körpü qaldıraraq daxili qısaqapanmalara səbəb olur. Bu baş verdikdə, iki elektrod arasındakı elektron axını nəzarəti itirir, batareyanın həddindən artıq istiləşməsinə və işləməməsinə səbəb olur. Kaliforniya San Dieqo Universitetindəki tədqiqat qrupu əsasən yüngülləşdi.

Bir tərəfi dendritlərin istənilən əmələ gəlməsinə mane ola bilən nazik, qismən elektrik keçirici karbon nanoborucuq şəbəkəsini əhatə edir. Dendritik diafraqmanı yapışdırıb karbon nanoboru şəbəkəsinə dəydikdə, elektron birbaşa katoda deyil, yavaş-yavaş boşalda bilən kanala malikdir. Qonzales yeni batareya ayırıcısını bənddəki drenaj yolu ilə müqayisə edəcək.

O dedi: "Bənd tamponlanmağa başlayanda, siz sızıntıları açacaqsınız, bir az su idarə olunan şəkildə axsın. Bu şəkildə, bənd həqiqətən decisset olduqda, daşqınlara səbəb ola biləcək çox su yoxdur. Bu, katoda elektron "daşqınların" qarşısını alan, boşalma sürətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldan ayırıcımızın ideyasıdır.

Dendritik ayırıcının keçirici təbəqəsi tərəfindən tutulduqda, batareya boşalmağa başlayacaq, belə ki, batareya qısa olduqda, təhlükəli olmaq üçün kifayət qədər enerji yoxdur. “Batareyanın digər tədqiqat işləri kifayət qədər güclü material ilə dendritlərin nüfuzunun qarşısını almaqda cəmlənib. Lakin Gonzalez dedi ki, bu yanaşma ilə bağlı problem yalnız qaçılmaz nəticələrin uzadılmasıdır.

Bu separatorlar hələ də yaxşı lazımdır, batareyanın işləməsi üçün ionların keçməsinə imkan verir. Buna görə, ağac nəhayət keçdikdə, qısaqapanma daha da pisləşəcəkdir. Sınaqda yeni separatorda quraşdırılmış litium metal akkumulyator 20-30 dövrədə tədricən sıradan çıxma əlamətlərini nümayiş etdirir.

Eyni zamanda, batareya və normal (və bir az qalın) ayırıcı bir dövrədə birdən-birə nasaz olur. "Həqiqi bir vəziyyətdə, batareyanın sıradan çıxması ilə bağlı əvvəlcədən xəbərdarlıq etməyəcəksiniz. Əvvəlki saniyə yaxşı ola bilər, növbəti saniyə alov alacaq və ya tamamilə qısaqapanacaq.

Bu gözlənilməzdir "dedi Qonzales. “Amma separatorumuzla sizə əvvəlcədən xəbərdarlıq ediləcək, pisləşəcək, pisləşəcək, pisləşəcək, getdikcə daha çox olacaq. “Bu tədqiqatın diqqət mərkəzində litium metal batareyalar olsa da, tədqiqatçılar bu separatorun litium ionlarında və digər batareya kimyəvi reaksiyalarında da istifadə oluna biləcəyini söyləyirlər.

Tədqiqat qrupu separatorun kommersiya məqsədli istifadəsini optimallaşdırmaq öhdəliyi götürəcək. San Dieqo Kaliforniya Universiteti tədqiqat üçün müvəqqəti patent üçün müraciət edib.