L&39;Università di California face un novu diafragma di batteria per evità l&39;esplosioni di surriscaldamentu di a batteria utilizendu reti di nanotubi di carbone

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

U nano-ingegnere di l&39;Università di California San Diego hà sviluppatu una funzione sicura chì impedisce à e batterie di lithium metal da esse rapidamente riscaldate è sparate quandu sò cortu-circuite. Liu Ping, un prufissore di nano-ingegneria da California, San Diego, hà publicatu un documentu in a rivista "Materiali Avanzati", publicata in a rivista "Materiali Avanzati", hà presentatu u so travagliu in dettagliu. E batterie di lithium metal anu un grande potenziale in u rendiment, ma hè faciule di fallu in a forma attuale.

Questu hè duvuta à a crescita di a struttura di l&39;agulla chjamata cristallu dendriticu, a dendrimature hè furmata nantu à l&39;anodu dopu chì a bateria hè caricata, è u separatore pò esse pierced, è u separatore hè furmatu trà l&39;anodu è u catodu. Barriera, rallenta energia è flussu di calore. Quandu stu ostaculu hè distruttu è l&39;elettroni ponu scorri più liberamente, pruduceranu più calori, è e cose seranu fora di cuntrollu, pruvucannu un surriscaldamentu di a bateria, fallu, focu, ancu splusione.

I scientisti cercanu di risolve questi prublemi in batterie di lithium metal in una varietà di manere, induve i strati protettivi ultrasonici o speciali utilizanu ultrasound o strati protettivi speciali da esse solu uni pochi di pussibulità. A squadra hà sbulicatu a parte di a bateria chjamata diafragma. U diafragma hè una barriera trà l&39;elettrodu pusitivu è l&39;elettrodu negativu, perchè quandu a bateria hè corta, l&39;energia accumulata in a bateria (vale à dì, u calore) scorri Slow down.

U primu autore di a tesi stunatu: "Ùn pruvemu micca di prevene u fallimentu di a bateria. Facemu solu a bateria più sicura, perchè quandu falla, a bateria ùn prenderà micca u focu o l&39;esplosione. Batterie di lithium metal Dopu a carica ripetuta, l&39;anodu appariscerà in l&39;anodu.

À u tempu, a crescita dendritica hè abbastanza longa, penetrendu u diafragma, alzendu un ponte trà l&39;anodu è u catodu, causendu circuiti internu. Quandu succede questu, u flussu di l&39;elettroni trà i dui elettrodi hè persu u cuntrollu, pruvucannu chì a batteria si surriscalda è smette di travaglià. A squadra di ricerca in l&39;Università di California San Diego hè basamente alleviata.

Un latu copre una strata fina, una reta di nanotubi di carbonu parzialmente cunduttiva elettricamente, chì pò interceptà ogni furmazione di dendriti. Quandu un dendritic paste u diafragma è culpisce a reta di nanotubi di carbone, l&39;elettronica hà un canale, chì pò scaricate lentamente, micca direttamente à u catodu. Gonzalez paragunà u novu separatore di batterie à u percorsu di drenaje nantu à a presa.

Ellu disse: "Quandu a presa principia à esse tamponata, aprirete u spill, lasciate un pocu di acqua scorri in una manera cuntrullabile. In questu modu, quandu a presa hè veramente un decissete, ùn ci hè micca assai acqua chì pò causà inundazioni. Questa hè l&39;idea di u nostru separatore, chì riduce assai a velocità di scaricamentu di carica, impediscendu "inundazioni" elettroniche à u catodu.

Quandu u dendriticu hè interceptatu da a capa conductiva di u separatore, a bateria cumincià à scaricate, perchè quandu a bateria hè corta, ùn ci hè micca abbastanza energia per esse periculosa. "Un altru travagliu di ricerca di batterie hè cuncentratu à bluccà a penetrazione di dendriti cù un materiale abbastanza forte. Ma Gonzalez hà dettu chì un prublema cù questu approcciu hè chì hè solu risultati inevitabbili allargati.

Questi separatori anu bisognu di bè, chì permettenu di passà ioni per chì a bateria travaglia. Dunque, quandu l&39;arbulu hè finalmente passatu, u cortu circuitu diventerà peghju. In a prova, a bateria di lithium metal installata in u novu separatore mostra segni di fallimentu graduali in 20 à 30 cicli.

À u listessu tempu, a bateria è una sperienze di separatore normale (è ligeramente grossa) difetti di colpu in un ciclu. "In una scena di casu reale, ùn averete micca alcun preavvisu chì a batteria hè per fallu. U secondu precedente pò esse bè, si prenderà u focu o curtu circuitu cumpletamente u prossimu secondu.

Questu hè imprevisible ", disse Gonzalez. "Ma cù u nostru separatore, sarete avvisatu in anticipu, peghju, peghju, peghju, sempre più. "Ancu se u focu di stu studiu hè e batterie di lithium metal, i circadori dicenu chì stu separatore pò ancu esse usatu in ioni di lithium è altre reazzione chimica di batterie.

A squadra di ricerca serà impegnata à ottimisà l&39;usu cummerciale di u separatore. L&39;Università di California San Diego hà dumandatu una patente temporale per u studiu.