ساخت باتری‎های ایمن با نانوسیم‎ها

باتری‎های لیتیمی شارژپذیر در تمامی عرصه‎های زندگی بشریت وارد شده‎اند. از گوشی‎های هوشمند و لپ تاپ‎ها گرفته تا خودروهای الکتریکی و روز به روز بر کاربرد آنها افزوده می‎شود. اما مشکلی که بر سر راه محققان وجود دارد، ایمنی این باتری‎هاست. لذا محققان توانستند باتری‎هایی را بسازند که هم ایمن‎تر و هم قدرتمندتر از باتری‎های رایج هستند.

متأسفانه برای باتری‎های لیتیمی بسیار آسان است که مشتعل شوند کما اینکه تاکنون موارد متعددی از اشتعال و انفجار این باتری‎ها گزارش شده است همانند انفجار باتری گوشی‎های سامسونگ.

لذا به منظور غلبه بر این مشکلات، می‎توان از نانوسیم‎ها استفاده کرد.

زمانیکه باتری شارژ می‎شود، یون‎های لیتیم از کاتد به سمت آند مهاجرت می‎کنند و در اثر دشارژ نیز همین روند برعکس می‎شود. در صورتیکه هر عاملی منجر به بر هم خوردن این تعادل گردد، می‎تواند باعث افزایش حرارت باتری و در نهایت اشتعال آن شود. حذف خطرات آتش‎گیری در باتری‎های لیتیم-یون با استفاده از الکترولیت جامد در سطح آزمایشگاهی به اثبات رسیده اما متأسفانه افزایش مقیاس این موارد دشوار است و ارزان هم نیست و بنابراین روش مناسبی به حساب نمی‎آید.

یک روش دیگر در این زمینه، استفاده از الکترولیت‎های پلیمری است که ارزان‎تر هستند و قابلیت افزایش مقیاس را دارند. اما این الکترولیت‎ها نیز به مقدار کافی هادی نیستند و معایب فیزیکی هم دارند. از این رو، محققان دانشگاه ژجیانگ (Zhejiang University) چین، نوعی الکترولیت پلیمری جامد را تعبیه کردند که هدایت بیشتری داشته و خطر اشتعال باتری‎های لیتیم-یون را رفع می‎کند.

محققان توانستند با افزودن نانوسیم‎های منیزیم بورات، خواص مکانیکی و رسانایی خوبی را به الکترولیت پلیمری القا کنند و بدین ترتیب هدایت الکترولیت افزایش یافت (بدون اینکه مشکلی در آتش‎گیری ایجاد گردد). به دلیل استحکام بالا و هدایت مناسب این افزودنی، هر دوی این عوامل منجر به بهود باتری هدف گردیده‎اند.

 

filereader.php?p1=main_cee631121c2ec9232

منبع مطلب