De Universiteit fan Kalifornje makket nij diafragma foar batterijen om eksploazjes te foarkommen fan oerverhitting fan batterijen troch koalstofnanobuisnetten te brûken

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Soláthraí Stáisiún Cumhachta Inaistrithe

De nano-yngenieur fan &39;e Universiteit fan Kalifornje San Diego hat in feilige funksje ûntwikkele dy&39;t foarkomt dat lithiummetaalbatterijen rap opwaarme en ûntslein wurde as se koartslute wurde. Liu Ping, in heechlearaar nano-engineering út Kalifornje, San Diego, publisearre in papier yn it tydskrift "Advanced Materials", publisearre yn it tydskrift "Advanced Materials", yntrodusearre har wurk yn detail. Lithium metalen batterijen hawwe grutte mooglikheden yn prestaasjes, mar it is maklik te mislearjen yn de hjoeddeiske foarm.

Dit komt troch de groei fan &39;e needelstruktuer neamd it dendrityske kristal, de dendrimatuer wurdt foarme op&39; e anode nei&39;t de batterij is opladen, en de separator kin wurde trochstutsen, en de separator wurdt foarme tusken de anode en de kathode. Barriêre, fertraging fan enerzjy en waarmtestream. As dit obstakel wurdt ferneatige en elektroanen kinne frijer streame, se produsearje mear calorieën, en dingen sille wêze út kontrôle, wêrtroch batterij oververhitting, fail, fjoer, sels eksploazje.

Wittenskippers sykje dizze problemen yn lithiummetaalbatterijen op ferskate manieren op te lossen, wêrby&39;t ultrasone as spesjale beskermjende lagen ultrasound of spesjale beskermjende lagen brûke fan mar in pear mooglikheden. It team hat it diel fan &39;e batterij wiske dat it diafragma hjit. It diafragma is in barriêre tusken de positive elektrodes en de negative elektrodes, sadat as de batterij is koart, de enerzjy opboude yn &39;e batterij (dat is waarmte) streamt Slow down.

De earste skriuwer fan it proefskrift ferbjustere: "Wy besykje net batterijfalen te foarkommen. Wy meitsje de batterij gewoan feiliger, dus as it mislearret, sil de batterij net fjoer of eksploazje. Lithiummetaalbatterijen Nei werhelle opladen sil de anode yn &39;e anode ferskine.

Nei ferrin fan tiid, de dendritic groei is lang genôch, penetrating it diafragma, it opheffen fan in brêge tusken de anode en de kathode, wêrtroch ynterne koarte circuits. As dit bart, wurdt de elektroanenstream tusken de twa elektroden de kontrôle ferlern, wêrtroch&39;t de batterij oerverhit wurdt en stopet mei wurkjen. It ûndersyksteam yn &39;e Universiteit fan Kalifornje San Diego is yn prinsipe fermindere.

Ien kant beslacht in tinne laach, foar in part elektrysk conductive koalstof nanobuis netwurk, dat kin ûnderskeppe eltse formaasje fan dendrites. Wannear&39;t in dendritic paste it diafragma en rekket de koalstof nanotube net, de elektroanyske hat in kanaal, dat kin stadich ôfliede, net direkt nei de kathode. Gonzalez sil ferlykje de nije batterij separator oan de ôfwettering paad op &39;e daam.

Hy sei: "As de daam begjint te bufferen, sille jo de spill iepenje, wat wetter op in kontrolearbere manier útstreame litte. Op dizze manier, as de daam is echt in decissete, is der net folle wetter dat kin soargje foar oerstreamings. Dit is it idee fan ús separator, dy&39;t gâns ferminderet de ûntlading snelheid fan lading, foarkomt elektroanyske "oerstreaming" nei de kathode.

As de dendritike wurdt ûnderskept troch de konduktive laach fan &39;e separator, sil de batterij begjinne te ûntladen, dus as de batterij koart is, is d&39;r net genôch enerzjy om gefaarlik te wêzen. "Oar batterijûndersykswurk is konsintrearre yn it blokkearjen fan de penetraasje fan dendriten mei in sterk genôch materiaal. Mar Gonzalez sei dat in probleem mei dizze oanpak is dat it allinnich útwreide ûnûntkombere resultaten.

Dizze separators noch nedich goed, sadat ioanen passe sadat de batterij wurk. Dêrom, as de beam úteinlik foarby is, sil de koartsluting slimmer wurde. Yn &39;e test toant de lithiummetaalbatterij ynstalleare yn&39; e nije separator tekens fan stadichoan mislearjen yn 20 oant 30 syklusen.

Tagelyk ûnderfine de batterij en in normale (en wat dikke) separator yn ien syklus ynienen flaters. "Yn in wirklik gefal sille jo gjin warskôging hawwe oer dat de batterij op it punt is te mislearjen. De foarige sekonde kin ok wêze, it sil de folgjende sekonde fjoer of folslein koartslute.

Dit is ûnfoarspelber, "sei Gonzalez. "Mar mei ús skieding sille jo fan tefoaren wurde warskôge, slimmer wurde, slimmer wurde, minder wurde, hieltyd mear wurde. "Hoewol&39;t de fokus fan dizze stúdzje lithiummetaalbatterijen is, sizze ûndersikers dat dizze separator ek brûkt wurde kin yn lithiumionen en oare gemyske reaksjes fan batterijen.

It ûndersyksteam sil har ynsette foar it optimalisearjen fan it kommersjele gebrûk fan &39;e separator. California University San Diego hat in tydlik oktroai oanfrege foar de stúdzje.