La Universitat de Califòrnia fa un nou diafragma de bateria per evitar explosions de sobreescalfament de la bateria mitjançant l&39;ús de xarxes de nanotubs de carboni

Mwandishi:Iflowpower- Leverandør av bærbar kraftstasjon

El nanoenginyer de la Universitat de Califòrnia a San Diego ha desenvolupat una funció segura que evita que les bateries de metall de liti s&39;escalfin i es disparin ràpidament quan es fan curtcircuits. Liu Ping, professor de nanoenginyeria de Califòrnia, San Diego, va publicar un article a la revista "Advanced Materials", publicat a la revista "Advanced Materials", va presentar el seu treball en detall. Les bateries de metall de liti tenen un gran potencial de rendiment, però és fàcil fallar en la forma actual.

Això es deu al creixement de l&39;estructura de l&39;agulla anomenada cristall dendrític, la dendrimatura es forma a l&39;ànode després de carregar la bateria i el separador es pot perforar i el separador es forma entre l&39;ànode i el càtode. Barrera, alentiment del flux d&39;energia i calor. Quan aquest obstacle es destrueix i els electrons poden fluir més lliurement, produeixen més calories i les coses estaran fora de control, provocant un sobreescalfament de la bateria, fallades, incendis, fins i tot explosions.

Els científics busquen resoldre aquests problemes a les bateries de liti metàl·lic de diverses maneres, on les capes protectores ultrasòniques o especials utilitzen ultrasons o capes protectores especials per ser només algunes possibilitats. L&39;equip ha netejat la part de la bateria anomenada diafragma. El diafragma és una barrera entre l&39;elèctrode positiu i l&39;elèctrode negatiu, de manera que quan la bateria és curta, l&39;energia acumulada a la bateria (és a dir, la calor) flueix lentament.

El primer autor de la tesi ha sorprès: “No intentem evitar una fallada de la bateria. Només fem que la bateria sigui més segura, de manera que quan falla, la bateria no s&39;encén ni explosirà. Bateries de metall de liti Després de la càrrega repetida, l&39;ànode apareixerà a l&39;ànode.

Amb el temps, el creixement dendrític és prou llarg, penetrant el diafragma, aixecant un pont entre l&39;ànode i el càtode, provocant curtcircuits interns. Quan això passa, el flux d&39;electrons entre els dos elèctrodes es perd de control, fent que la bateria es sobreescalfi i deixi de funcionar. L&39;equip d&39;investigació de la Universitat de Califòrnia a San Diego està bàsicament alleujat.

Un costat cobreix una capa fina, una xarxa de nanotubs de carboni parcialment conductora elèctricament, que pot interceptar qualsevol formació de dendrites. Quan un dendrític enganxa el diafragma i colpeja la xarxa de nanotubs de carboni, l&39;electrònic té un canal, que es pot descarregar lentament, no directament al càtode. González compararà el nou separador de bateries amb el camí de drenatge de la presa.

Va dir: "Quan la presa es comenci a amortir, obrireu el vessament, deixareu que surti una mica d&39;aigua de manera controlable. D&39;aquesta manera, quan la presa és realment un decissete, no hi ha molta aigua que pugui provocar inundacions. Aquesta és la idea del nostre separador, que redueix molt la velocitat de descàrrega de càrrega, evitant "inundacions" electrònices al càtode.

Quan el dendrític és interceptat per la capa conductora del separador, la bateria començarà a descarregar-se, de manera que quan la bateria és curta, no hi ha prou energia per ser perillós. "Un altre treball de recerca de bateries es concentra a bloquejar la penetració de les dendrites amb un material prou fort. Però González va dir que un problema amb aquest enfocament és que només s&39;estén els resultats inevitables.

Aquests separadors encara necessiten bé, permetent que els ions passin perquè la bateria funcioni. Per tant, quan finalment es superi l&39;arbre, el curtcircuit empitjorarà. A la prova, la bateria de liti metàl·lica instal·lada al nou separador mostra signes de fallada gradual en 20 a 30 cicles.

Al mateix temps, la bateria i un separador normal (i lleugerament gruixut) experimenten falles sobtades en un cicle. "En un cas real, no tindreu cap avís previ sobre que la bateria està a punt de fallar. El segon anterior pot estar bé, s&39;encén o curtcircuitarà completament el segon segon.

Això és imprevisible", va dir González. "Però amb el nostre separador, s&39;avisarà amb antelació, empitjorant, empitjorant, empitjorant, cada cop més. "Tot i que el focus d&39;aquest estudi són les bateries de metall de liti, els investigadors diuen que aquest separador també es pot utilitzar en ions de liti i altres reaccions químiques de la bateria.

L&39;equip de recerca es comprometrà a optimitzar l&39;ús comercial del separador. La Universitat de Califòrnia de San Diego ha sol·licitat una patent temporal per a l&39;estudi.