Universitas California nggawe diafragma baterei anyar kanggo ngindhari bledosan overheating baterei kanthi nggunakake jaring nanotube karbon

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

The nano-engineer saka Universitas California San Diego wis dikembangaké fitur aman sing ngalangi baterei logam lithium saka cepet warmed lan murub nalika lagi short-circuited. Liu Ping, profesor nano-engineering saka California, San Diego, nerbitake makalah ing majalah "Material Lanjut", diterbitake ing majalah "Bahan Lanjut", ngenalake karyane kanthi rinci. Baterei logam litium duweni potensi gedhe ing kinerja, nanging gampang gagal ing wangun saiki.

Iki amarga tuwuhing struktur jarum sing diarani kristal dendritik, dendrimatur dibentuk ing anoda sawise baterei diisi, lan pemisah bisa ditusuk, lan pemisah dibentuk ing antarane anoda lan katoda. Barrier, kalem energi lan aliran panas. Nalika alangan iki numpes lan elektron bisa mili luwih bebas, padha gawé kalori luwih, lan iku bakal metu saka kontrol, nyebabake baterei overheating, gagal, geni, malah bledosan.

Para ilmuwan ngupaya ngatasi masalah kasebut ing baterei logam lithium kanthi macem-macem cara, ing ngendi lapisan pelindung ultrasonik utawa khusus nggunakake ultrasonik utawa lapisan protèktif khusus saka mung sawetara kemungkinan. Tim kasebut wis ngresiki bagean baterei sing diarani diafragma. Diaphragm minangka penghalang antarane elektroda positif lan elektroda negatif, supaya nalika baterei cendhak, energi akumulasi ing baterei (yaiku panas) mili alon-alon.

Penulis tesis pisanan kaget: "Kita ora nyoba nyegah kegagalan baterei. Kita mung nggawe baterei luwih aman, supaya yen gagal, baterei ora bakal kobong utawa bledosan. Baterei logam litium Sawise diisi ulang, anoda bakal katon ing anoda.

Sajrone wektu, wutah dendritik cukup dawa, nembus diafragma, ngunggahake jembatan antarane anoda lan katoda, nyebabake sirkuit cendhak internal. Yen kedadeyan kasebut, aliran elektron ing antarane rong elektroda ilang kontrol, nyebabake baterei dadi panas banget lan mandheg kerja. Tim riset ing Universitas California San Diego ing dasare nyuda.

Siji sisih nutupi lapisan tipis, jaringan nanotube karbon konduktif sebagian listrik, sing bisa nyegat pembentukan dendrit. Nalika dendritik nempel diafragma lan tekan jaring nanotube karbon, elektronik nduweni saluran, sing alon-alon bisa ngeculake, ora langsung menyang katoda. Gonzalez bakal mbandhingake separator baterei anyar kanggo path got ing bendungan.

Dheweke kandha: "Nalika bendungan wiwit disangga, sampeyan bakal mbukak tumpahan, supaya sawetara banyu mili metu kanthi cara sing bisa dikontrol. Kanthi cara iki, nalika bendungan pancen decissete, ora akeh banyu sing bisa nyebabake banjir. Iki minangka ide pemisah kita, sing nyuda kacepetan muatan, nyegah "banjir" elektronik menyang katoda.

Nalika dendritik dicegat dening lapisan konduktif pemisah, baterei bakal mulai discharge, dadi yen baterei cendhak, ora ana energi sing cukup kanggo mbebayani. "Karya riset baterei liyane dikonsentrasi kanggo ngalangi penetrasi dendrit kanthi bahan sing cukup kuwat. Nanging Gonzalez ujar manawa masalah karo pendekatan iki yaiku mung asil sing ora bisa ditindakake.

Separator iki isih perlu uga, ngidini ion kanggo pass supaya baterei bisa. Mulane, nalika wit pungkasane liwati, sirkuit cendhak bakal dadi luwih elek. Ing test, baterei lithium logam diinstal ing pemisah anyar nuduhake pratandha saka mboko sithik gagal ing 20 kanggo 30 siklus.

Ing wektu sing padha, baterei lan separator normal (lan rada kandel) pengalaman dumadakan faults ing siji siklus. "Ing adegan nyata, sampeyan ora bakal duwe pre-warning babagan baterei bakal gagal. Kapindho sadurungé bisa uga ok, iku bakal keno geni utawa rampung short circuit sabanjuré.

Iki ora bisa ditebak, "ujare Gonzalez. "Nanging karo pemisah kita, sampeyan bakal dielingake luwih dhisik, tambah parah, tambah parah, tambah parah, tambah akeh,. "Sanajan fokus panaliten iki yaiku baterei logam lithium, para peneliti ujar manawa pemisah iki uga bisa digunakake ing ion lithium lan reaksi kimia baterei liyane.

Tim riset bakal setya ngoptimalake panggunaan komersial pemisah. Universitas California San Diego wis nglamar paten sementara kanggo sinau kasebut.