دانشمندان یک باتری لیتیوم-یونی طراحی کرده اند که بیش از حد گرم نمی شود، هنگامی که دمای آن بسیار بالا می رود، خاموش می شود و زمانی به کار می افتد که به اندازه کافی خنک شده باشد.

ساخت باتری لیتیوم یونی که بیش از حد گرم نمی شود

'ژئان بائو' استاد مهندسی شیمی در دانشگاه استنفورد با اشاره به این که راهبردهای مختلفی برای حل آتش سوزی های تصادفی در باتری های لیتیوم یونی امتحان شده است، گفت: ما موفق به طراحی اولین باتری شده ایم که می تواند خاموش شود و در چرخه های متناوب گرمایش و سرمایش، بدون افت کارایی دوباره روشن شود.

باتری های لیتیوم - یونی قابل شارژ از دو الکترود لیتیوم مثبت و منفی و یک مایع یا ژل واسط الکترولیت برای به حرکت درآوردن یون ها ساخته شده اند که الکترون ها را از یک انتها به انتهای دیگر منتقل می کنند.

تحت برخی شرایط، چرخه شارژ و دشارژ می تواند دمای ماده الکترولیت این باتری را در وضعیت ناسالم قرار دهد. زمانی که دمای این الکترولیت بالای 300 درجه فارنهایت می رود، باتری می تواند آتش گیرد و انفجاری از شعله های آتش را ایجاد کند.

محققان برای حل این مشکل باتری، نوار نازکی از پلی اتیلن الاستیک را بین دو الکترود و الکترولیت نصب کردند. این نوار نازک مانند یک رگلاتور عمل می کند. در داخل این نوار، نانوذرات میخ مانند از جنس نیکل وجود دارد که به منظور افزایش رسانایی، میخ ها از گرافن پوشیده می شوند.

ژانگ چن یک محقق فوق دکتری در دانشگاه استنفورد در یک بیانیه مطبوعاتی اعلام کرد: آنها این نوار پلی اتیلنی را به یکی از الکترودهای باتری وصل کردند تا جریان الکتریک بتواند در آن جریان یابد.

از سوی دیگر برای هدایت برق، ذرات میخ مانند باید از لحاظ فیزیکی به یکدیگر متصل شوند. اما در طول انبساط حرارتی، پلی اتیلن کشیده می شود که موجب می شود ذرات از هم جدا شده و نوار را نارسانا کنند بنابراین برق دیگر نمی تواند در این باتری جریان یابد.

این نوار را می توان کالیبره کرد به طوری که تا پیش از یک درجه حرارت خاص، ذرات از هم جدا نشوند. محققان در نمونه اولیه باتری خود، این نوار را به گونه ای طراحی کردند که در سرعت مناسب کشیده شود و گسترش یابد، سرعتی که در آن نانوذرات از هم جدا شوند و باتری هم در درجه حرارت بالای 160 درجه فارنهایت خاموش شود.

منبع: ایرنا

کانال عصر ایران در تلگرام

تماشاخانه