Mae Prifysgol California yn gwneud diaffram batri newydd i osgoi ffrwydradau gorboethi batri trwy ddefnyddio rhwydi nanotiwb carbon

Автор: Iflowpower – Портативті электр станциясының жеткізушісі

Mae nano-beiriannydd Prifysgol California San Diego wedi datblygu nodwedd ddiogel sy&39;n atal batris metel lithiwm rhag cael eu cynhesu&39;n gyflym a&39;u tanio pan fyddant yn fyr eu cylched. Cyhoeddodd Liu Ping, athro nano-beirianneg o California, San Diego, bapur yn y cylchgrawn "Advanced Materials", a gyhoeddwyd yn y cylchgrawn "Advanced Materials", yn cyflwyno eu gwaith yn fanwl. Mae gan batris metel lithiwm botensial mawr mewn perfformiad, ond mae&39;n hawdd methu yn y ffurf bresennol.

Mae hyn oherwydd twf y strwythur nodwydd a elwir yn grisial dendritig, mae&39;r dendrimature yn cael ei ffurfio ar yr anod ar ôl i&39;r batri gael ei wefru, a gellir tyllu&39;r gwahanydd, a ffurfir y gwahanydd rhwng yr anod a&39;r catod. Rhwystr, arafu egni a llif gwres. Pan fydd y rhwystr hwn yn cael ei ddinistrio a gall electronau lifo&39;n fwy rhydd, maent yn cynhyrchu mwy o galorïau, a bydd pethau allan o reolaeth, gan achosi gorboethi batri, methu, tân, hyd yn oed ffrwydrad.

Mae gwyddonwyr yn ceisio datrys y problemau hyn mewn batris metel lithiwm mewn amrywiaeth o ffyrdd, lle mae haenau amddiffynnol ultrasonic neu arbennig yn defnyddio uwchsain neu haenau amddiffynnol arbennig rhag bod yn ddim ond ychydig o bosibiliadau. Mae&39;r tîm wedi clirio&39;r rhan o&39;r batri o&39;r enw diaffram. Mae&39;r diaffram yn rhwystr rhwng yr electrod positif a&39;r electrod negyddol, fel bod yr egni a gronnir yn y batri (hynny yw, gwres) yn llifo&39;n araf pan fydd y batri yn fyr.

Syfrdanodd awdur cyntaf y traethawd ymchwil: “Nid ydym yn ceisio atal methiant batri. Rydyn ni&39;n gwneud y batri yn fwy diogel, felly pan fydd yn methu, ni fydd y batri yn mynd ar dân na ffrwydrad. Batris metel lithiwm Ar ôl codi tâl dro ar ôl tro, bydd yr anod yn ymddangos yn yr anod.

Dros amser, mae&39;r twf dendritig yn ddigon hir, gan dreiddio i&39;r diaffram, codi pont rhwng yr anod a&39;r catod, gan achosi cylchedau byr mewnol. Pan fydd hyn yn digwydd, mae&39;r llif electron rhwng y ddau electrod yn cael ei golli rheolaeth, gan achosi i&39;r batri droi gorboethi a stopio gweithio. Mae&39;r tîm ymchwil ym Mhrifysgol California San Diego yn cael ei leddfu yn y bôn.

Mae un ochr yn gorchuddio rhwydwaith nanotiwb carbon haen denau, rhannol drydanol, a all ryng-gipio unrhyw dendritau. Pan fydd dendritig yn gludo&39;r diaffram ac yn taro&39;r rhwyd ​​nanotiwb carbon, mae gan yr electronig sianel, a all ollwng yn araf, nid yn uniongyrchol i&39;r catod. Bydd Gonzalez yn cymharu&39;r gwahanydd batri newydd i&39;r llwybr draenio ar yr argae.

Meddai: “Pan fydd yr argae yn dechrau cael ei glustogi, byddwch yn agor y gollyngiad, gan adael i rywfaint o ddŵr lifo allan mewn modd rheoladwy. Yn y modd hwn, pan fo&39;r argae yn bendant, nid oes llawer o ddŵr a all achosi llifogydd. Dyma syniad ein gwahanydd, sy&39;n lleihau&39;n fawr y cyflymder rhyddhau tâl, gan atal "llifogydd" electronig i&39;r catod.

Pan fydd y dendritic yn cael ei ryng-gipio gan haen dargludol y gwahanydd, bydd y batri yn dechrau gollwng, felly pan fydd y batri yn fyr, nid oes digon o egni i fod yn beryglus. “Mae gwaith ymchwil batri arall yn canolbwyntio ar rwystro treiddiad dendritau â deunydd digon cryf. Ond dywedodd Gonzalez mai problem gyda&39;r dull hwn yw mai dim ond canlyniadau anochel estynedig ydyw.

Mae angen da o hyd ar y gwahanyddion hyn, gan ganiatáu i ïonau basio fel bod y batri yn gweithio. Felly, pan fydd y goeden yn cael ei basio o&39;r diwedd, bydd y cylched byr yn gwaethygu. Yn y prawf, mae&39;r batri metel lithiwm a osodwyd yn y gwahanydd newydd yn dangos arwyddion o fethu&39;n raddol mewn 20 i 30 cylch.

Ar yr un pryd, mae&39;r batri a gwahanydd arferol (ac ychydig yn drwchus) yn profi diffygion yn sydyn mewn un cylch. “Mewn golygfa achos go iawn, ni fydd gennych unrhyw rybudd ymlaen llaw bod y batri ar fin methu. Efallai y bydd yr ail flaenorol yn iawn, bydd yn mynd ar dân neu gylched gwbl fyr yr eiliad nesaf.

Mae hyn yn anrhagweladwy," meddai Gonzalez. “Ond gyda’n gwahanydd, cewch eich rhybuddio ymlaen llaw, gwaethygu, gwaethygu, gwaethygu, mynd yn fwy a mwy ,. "Er mai batris metel lithiwm yw ffocws yr astudiaeth hon, dywed ymchwilwyr y gellir defnyddio&39;r gwahanydd hwn hefyd mewn ïonau lithiwm ac adweithiau cemegol batri eraill.

Bydd y tîm ymchwil yn ymroddedig i wneud y defnydd gorau o&39;r gwahanydd yn fasnachol. Mae Prifysgol California San Diego wedi gwneud cais am batent dros dro ar gyfer yr astudiaeth.