باتری لیتیومی جدیدی که می تواند آتش خودرا خاموش کند
مطب نما: دانشمندان طرح جدیدی را توسعه داده اند که شامل یک باتری لیتیومی جدید خود خاموش شونده است که همانطور که از نامش پیداست، می تواند زمانی که گرفتار آتش گرفتگی شد، خودرا خاموش کند.
به گزارش مطب نما به نقل از ایسنا، دانشمندان طرح جدیدی برای باتری قابل شارژ خود خاموش شونده ارائه کرده اند که می تواند از حریق و انفجار ناشی از گرمای بیش از اندازه پیشگیری کند.
این مطالعه که در مجله Nature Sustainability انتشار یافته است، توضیح می دهد که چگونه پژوهشگران الکترولیت بسیار قابل احتراق(ماده ای که اجازه می دهد بار الکتریکی بین پایانه های باتری جریان پیدا کند) با مواد موجود در یک کپسول آتش نشانی تجاری جایگزین کردند.
الکترولیت معمولی از یک نمک لیتیوم و یک حلال آلی تولید شده است که هم قابل اشتعال و هم مستعد فرار حرارتی است که یک واکنش زنجیره ای تولید گرما و تجزیه شیمیایی است که می تواند منجر به حریق یا انفجار شود.
حالا پژوهشگران خنک کننده های تجاری مقرون به صرفه را که برای سرکوب شعله ها استفاده می شود، تغییر داده اند تا به عنوان الکترولیت باتری عمل کنند. الکترولیت آنها غیرقابل اشتعال، مقاوم در مقابل حرارت و سازگار با هر نوع شیمی باتری است.
آزمون های ایمنی
پژوهشگران باتری های خودرا در لابراتوار و در وضعیت مختلف آزمایش کردند و الکترولیت آنها در محدوده دمایی وسیعی از منفی ۷۵ تا مثبت ۸۰ درجه سانتی گراد به خوبی کار کرد.
آنها همین طور دریافتند که باتری های آنها گرما را از باتری منتقل می کند و بطور موثر از آتش گرفتگی های داخلی جلوگیری می کند.
آنها باتری های خودرا تحت آزمایش نفوذ میخ قرار دادند که روشی رایج برای ارزیابی ایمنی باتری های لیتیوم یونی است. فرو کردن یک میخ فولادی ضد زنگ در باتری شارژ شده، یک اتصال کوتاه داخلی را به وجود می آورد که می تواند موجب حریق یا انفجار شود. در نهایت مشاهده شد که وقتی یک میخ در این باتری های جدید شارژ شده فرو می رود، بدون این که آتش بگیرد در مقابل ضربه مقاومت می کند.
مزایا و چالش ها
پژوهشگران می گویند که طراحی آنها این پتانسیل را دارد که باتری های لیتیوم یونی را ایمن تر کند و می تواند برای بهبودهای طولانی مدت که خطرات ذاتی گرمای بیش از اندازه و فرار حرارتی را می کاهد، زمان بخرد.
باتری های لیتیوم یونی به شکل گسترده در دستگاهها و وسایل نقلیه الکترونیکی و الکتریکی استفاده می شوند، اما دارای چندین مشکل ایمنی هستند. به عنوان مثال، دمای آنها با شارژ و تخلیه به سبب مقاومت داخلی تغییر می کند.
ایمنی و دوام این نوع از باتری ها می تواند به شکل جدی به سبب دمای بالای فضای باز یا دمای متغیر در فضای بسته به خطر بیفتد.
یکی از مسائل ایمنی باتری های لیتیوم یونی این است که شارژ سریع آنها می تواند منجر به تشکیل دندریت(سوزن های لیتیومی تیز) روی آنُد باتری شود. این سوزن ها می توانند از جداکننده بیرون بروند و به الکترود مقابل برسند و موجب اتصال کوتاه باتری و داغ شدن بیش از اندازه داخلی شوند.
پژوهشگران می گویند که می خواهند یک الکترولیت غیرقابل اشتعال بسازند که به آسانی گرما را از بسته باتری به بیرون منتقل کند، در محدوده دمایی وسیعی کار کند، بسیار بادوام باشد و با هر نوع شیمی باتری سازگار باشد.
با اینحال آنها با چالش هایی نیز مواجهند. به عنوان مثال، بیشتر حلال های آلی غیر قابل اشتعال شناخته شده حاوی فلوئور و فسفر هستند که گرانقیمت هستند و می توانند به محیط زیست لطمه برسانند.
پژوهشگران می گویند، همچنان به بررسی جایگزین های پایدارتر و مقرون به صرفه تر برای الکترولیت خود ادامه خواهند داد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب