Kaliforniya universiteti uglerod nanotube tarmoqlari yordamida batareyaning haddan tashqari qizib ketishining oldini olish uchun yangi batareya diafragmasini ishlab chiqaradi.

Mwandishi:Iflowpower- Leverandør av bærbar kraftstasjon

San-Diegodagi Kaliforniya universitetining nano-muhandis litiy-metall batareyalarni qisqa tutashuvda tez isishi va yoqishning oldini oluvchi xavfsiz xususiyatni ishlab chiqdi. San-Diego shtatining Kaliforniya shtatidagi nano-muhandislik professori Liu Ping "Advanced Materials" jurnalida chop etilgan "Advanced Materials" jurnalida maqola chop etdi, o&39;z ishlarini batafsil tanishtirdi. Lityum metall batareyalar ishlashda katta imkoniyatlarga ega, ammo hozirgi shaklda ishdan chiqish oson.

Bu dendritik kristal deb ataladigan igna strukturasining o&39;sishi bilan bog&39;liq bo&39;lib, akkumulyator zaryadlangandan so&39;ng anodda dendrimatura hosil bo&39;ladi va separator teshilishi mumkin va ajratuvchi anod va katod o&39;rtasida hosil bo&39;ladi. To&39;siq, energiya va issiqlik oqimining sekinlashishi. Bu to&39;siq vayron bo&39;lganda va elektronlar erkinroq oqishi mumkin bo&39;lsa, ular ko&39;proq kaloriya ishlab chiqaradi va narsalar nazoratdan chiqib ketadi, bu batareyaning haddan tashqari qizishi, ishlamay qolishi, yong&39;in va hatto portlashga olib keladi.

Olimlar lityum metall batareyalarda bu muammolarni turli yo&39;llar bilan hal qilishga intilishmoqda, bu erda ultratovush yoki maxsus himoya qatlamlari ultratovush yoki maxsus himoya qatlamlaridan faqat bir nechta imkoniyatlardan foydalanadi. Jamoa batareyaning diafragma deb ataladigan qismini tozaladi. Diafragma musbat elektrod va manfiy elektrod o&39;rtasida to&39;siq bo&39;lib, batareya qisqa bo&39;lganda, batareyada to&39;plangan energiya (ya&39;ni issiqlik) oqadi Sekinlash.

Tezisning birinchi muallifi hayratda qoldi: “Biz batareyaning ishdan chiqishini oldini olishga harakat qilmaymiz. Biz faqat batareyani xavfsizroq qilamiz, shuning uchun u ishlamay qolganda batareya yong&39;inga yoki portlashga olib kelmaydi. Lityum metall batareyalar Qayta zaryadlangandan so&39;ng anodda anod paydo bo&39;ladi.

Vaqt o&39;tishi bilan dendritik o&39;sish etarlicha uzun bo&39;lib, diafragmaga kirib, anod va katod o&39;rtasida ko&39;prikni ko&39;tarib, ichki qisqa tutashuvlarni keltirib chiqaradi. Bu sodir bo&39;lganda, ikkita elektrod orasidagi elektron oqimi nazoratni yo&39;qotadi, bu esa batareyaning haddan tashqari qizib ketishiga va ishlamay qolishiga olib keladi. San-Diegodagi Kaliforniya universiteti tadqiqot guruhi asosan engillashtirildi.

Bir tomoni yupqa qatlamli, qisman elektr o&39;tkazuvchan uglerod nanotube tarmog&39;ini qoplaydi, u dendritlarning har qanday shakllanishini to&39;xtata oladi. Dendritik diafragmani yopishtirib, uglerod nanotube tarmog&39;iga urilganda, elektron to&39;g&39;ridan-to&39;g&39;ri katodga emas, balki asta-sekin zaryadsizlanishi mumkin bo&39;lgan kanalga ega. Gonsales yangi batareya ajratgichni to&39;g&39;ondagi drenaj yo&39;liga solishtiradi.

U shunday dedi: "To&39;g&39;on buferlana boshlaganda, siz to&39;kilgan joyni ochasiz, bir oz suv boshqariladigan tarzda oqib chiqsin. Shunday qilib, to&39;g&39;on haqiqatan ham decisset bo&39;lganda, suv toshqini keltirib chiqaradigan suv ko&39;p bo&39;lmaydi. Bu bizning separatorimizning g&39;oyasi bo&39;lib, u zaryadni tushirish tezligini sezilarli darajada pasaytiradi, katodga elektron "toshqin" ning oldini oladi.

Dendritik ajratuvchining Supero&39;tkazuvchilar qatlami tomonidan tutilganda, batareya zaryadsizlana boshlaydi, shuning uchun batareya qisqa bo&39;lsa, xavfli bo&39;lish uchun etarli energiya yo&39;q. "Boshqa akkumulyator tadqiqot ishlari dendritlarning etarlicha kuchli material bilan kirib borishini blokirovka qilishga qaratilgan. Ammo Gonsalesning ta&39;kidlashicha, bu yondashuvning muammosi shundaki, bu faqat muqarrar natijalarni uzaytiradi.

Ushbu separatorlar hali ham yaxshi kerak, bu batareyaning ishlashi uchun ionlarning o&39;tishiga imkon beradi. Shuning uchun, daraxt nihoyat o&39;tib ketganda, qisqa tutashuv yomonlashadi. Sinovda yangi ajratgichga o&39;rnatilgan lityum metall batareya 20 dan 30 gacha tsikllarda asta-sekin ishlamay qolish belgilarini ko&39;rsatadi.

Shu bilan birga, batareya va oddiy (va biroz qalin) separator bir tsiklda to&39;satdan nosozliklar paydo bo&39;ladi. “Haqiqiy vaziyatda sizda batareya ishdan chiqishi haqida oldindan ogohlantirish bo&39;lmaydi. Oldingi soniya yaxshi bo&39;lishi mumkin, u keyingi soniyada yonib ketadi yoki butunlay qisqa tutashuvga olib keladi.

Bu oldindan aytib bo&39;lmaydi, - dedi Gonsales. "Ammo bizning separatorimiz bilan siz oldindan ogohlantirasiz, yomonlashadi, yomonlashadi, yomonlashadi, ko&39;proq va ko&39;proq bo&39;ladi. “Ushbu tadqiqotning diqqat markazida lityum-metall batareyalar boʻlsa-da, tadqiqotchilarning taʼkidlashicha, bu separator lityum ionlari va boshqa batareya kimyoviy reaksiyalarida ham qoʻllanilishi mumkin.

Tadqiqot guruhi ajratgichdan tijorat maqsadlarida foydalanishni optimallashtirishga intiladi. San-Diegodagi Kaliforniya universiteti tadqiqot uchun vaqtinchalik patent olish uchun ariza berdi.