Lithiumbatterien, die nicht explodieren können | Wissenschaft 2020

Anonim

Lithiumbatterien können bei Überhitzung zu gefährlichen Bomben werden. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler der Stanford University eine Lithium-Ionen-Batterie entwickelt und gebaut, die sich automatisch abschaltet, bevor zu hohe Temperaturen erreicht werden. Sobald die optimalen Bedingungen wiederhergestellt sind, wird wieder Energie erzeugt. Die vollständigen Forschungsergebnisse sind in Nature Energy veröffentlicht.

Reversibler Vorgang. Die wahre Neuheit des in Stanford hergestellten Akkus ist seine Fähigkeit, die Energieerzeugung anzuhalten. Selbst wenn andere Batterien entwickelt wurden, die sich vor Erreichen von 150 ° C ausschalten können, ist die der Universität die erste, die dies auf nicht definitive Weise und ohne Beeinträchtigung der Leistung tut. "Um die bisherigen Ansätze zu respektieren, bietet unser Projekt eine zuverlässige, schnelle und umkehrbare Strategie, die es ermöglicht, sowohl eine hohe Energieleistung als auch eine bessere Sicherheit zu erzielen", sagte der Forscher Yi Cui.

Frage des Kontakts. Ein spezielles Material, bestehend aus Graphen-beschichteten Nickel-Nanopartikeln und eingebettet in einen dünnen Film aus elastischem Polyethylen, lässt den Strom nur unter optimalen Bedingungen zirkulieren.

Wie funktioniert es Die Polyethylenschicht ist an einer Elektrode des Akkumulators angebracht: Um die Energie abzuleiten, müssen sich die sehr kleinen vorstehenden Spitzen auf den Nanopartikeln berühren. Angesichts der Tatsache, dass der Film infolge der Temperaturerhöhung gedehnt wird, trennen sich die Spitzen, wenn er 150 ° C erreicht. Da es nicht mehr in Kontakt ist, zirkuliert der Strom nicht und der Akku wird in den Standby-Modus versetzt. Die Energie beginnt wieder zu fließen, wenn die Temperatur auf das richtige Niveau zurückgekehrt ist und die Spitzen wieder dicht beieinander liegen.