Kalifornia Universitato faras novan baterian diafragmon por eviti bateriajn trovarmigajn eksplodojn uzante retojn de karbona nanotuboj

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

La nano-inĝeniero de la Universitato de Kalifornio en San-Diego evoluigis sekuran funkcion, kiu malhelpas litiajn metalajn kuirilarojn rapide varmiĝi kaj pafitaj kiam ili estas mallongcircuitaj. Liu Ping, profesoro pri nano-inĝenierado el Kalifornio, San-Diego, publikigis artikolon en la revuo "Advanced Materials", publikigita en la revuo "Advanced Materials", detale prezentis ilian laboron. Litiaj metalaj kuirilaroj havas grandan potencialon en rendimento, sed estas facile malsukcesi en la nuna formo.

Ĉi tio estas pro la kresko de la nadla strukturo nomata dendrita kristalo, la dendritaturo formiĝas sur la anodo post kiam la kuirilaro estas ŝargita, kaj la apartigilo povas esti trapikita, kaj la apartigilo estas formita inter la anodo kaj la katodo. Baro, malrapidiganta energion kaj varmofluon. Kiam ĉi tiu obstaklo estas detruita kaj elektronoj povas flui pli libere, ili produktas pli da kalorioj, kaj aferoj estos neregeblaj, kaŭzante kuirilaron, malsukceson, fajron, eĉ eksplodon.

Sciencistoj serĉas solvi ĉi tiujn problemojn en litiaj metalaj kuirilaroj en diversaj manieroj, kie ultrasonaj aŭ specialaj protektaj tavoloj uzas ultrasonajn aŭ specialajn protektajn tavolojn de esti nur kelkaj eblecoj. La teamo purigis la parton de la baterio nomita la diafragmo. La diafragmo estas baro inter la pozitiva elektrodo kaj la negativa elektrodo, tiel ke kiam la baterio estas mallonga, la energio amasigita en la baterio (tio estas varmego) fluas Malrapide.

La unua verkinto de la tezo miregis: "Ni ne provas malhelpi bateriopaneon. Ni nur faras la kuirilaron pli sekura, do kiam ĝi malsukcesos, la baterio ne ekbrulos aŭ eksplodos. Litiaj metalaj kuirilaroj Post ripeta ŝarĝo, la anodo aperos en la anodo.

Kun la tempo, la dendrita kresko estas sufiĉe longa, penetrante la diafragmon, levante ponton inter la anodo kaj la katodo, kaŭzante internajn mallongajn cirkvitojn. Kiam tio okazas, la elektronfluo inter la du elektrodoj perdiĝas kontrolo, kaŭzante la kuirilaron turni trovarmiĝon kaj ĉesi funkcii. La esplorteamo en la Universitato de Kalifornio San-Diego estas esence mildigita.

Unu flanko kovras maldikan tavolon, parte elektre konduktan karbonan nanotubreton, kiu povas kapti ajnan formadon de dendritoj. Kiam dendrita pastas la diafragmon kaj trafas la karbonan nanotubreton, la elektronika havas kanalon, kiu povas malrapide malŝarĝi, ne rekte al la katodo. Gonzalez komparos la novan baterian apartigilon kun la drenadvojo sur la digo.

Li diris: "Kiam la digo komencos esti bufrigita, vi malfermos la verŝon, lasos iom da akvo elflui en regebla maniero. Tiamaniere, kiam la digo estas vere decidisete, ne estas multe da akvo, kiu povas kaŭzi inundojn. Ĉi tiu estas la ideo de nia apartigilo, kiu multe reduktas la malŝarĝan rapidon de ŝargo, malhelpante elektronikan "inundadon" al la katodo.

Kiam la dendrita estas kaptita de la kondukta tavolo de la apartigilo, la baterio komencos malŝarĝi, do kiam la baterio estas mallonga, ne estas sufiĉe da energio por esti danĝera. "Alia bateria esplorlaboro koncentriĝas pri blokado de la penetro de dendritoj kun sufiĉe forta materialo. Sed Gonzalez diris, ke problemo kun ĉi tiu alproksimiĝo estas, ke ĝi nur etendiĝas neeviteblaj rezultoj.

Ĉi tiuj apartigiloj ankoraŭ bezonas bone, permesante al jonoj pasi por ke la baterio funkciu. Tial, kiam la arbo finfine preterpasas, la kurta cirkvito plimalboniĝos. En la testo, la litia metala baterio instalita en la nova apartigilo montras signojn de iom post iom malsukcesi en 20 ĝis 30 cikloj.

Samtempe, la baterio kaj normala (kaj iomete dika) apartigilo sperto subite misfunkcias en unu ciklo. "En realkaza sceno, vi ne havos ajnan antaŭ-averton pri la baterio estas malsukcesonta. La antaŭa sekundo povas esti en ordo, ĝi ekbrulos aŭ tute mallongan cirkviton venontsekundo.

Ĉi tio estas neantaŭvidebla, "diris Gonzalez. "Sed kun nia apartigilo, vi estos avertita anticipe, plimalboniĝos, plimalboniĝos, plimalboniĝos, pli kaj pli. "Kvankam la fokuso de ĉi tiu studo estas litiaj metalaj baterioj, esploristoj diras, ke ĉi tiu apartigilo ankaŭ povas esti uzata en litiojonoj kaj aliaj bateriaj kemiaj reakcioj.

La esplora teamo devontiĝos al optimumigo de la komerca uzo de la apartigilo. Kalifornia Universitato San Diego petis provizoran patenton por la studo.