ComputersHowto
Korte byte: Forskerne i Stanford har skabt verdens første lithium-ion-batterier, der lukker ned ved høj temperatur. Denne opfindelse forhindrer indretninger i at antænde og eksplodere på grund af overophedning. Denne nye metode fungerer mekanisk og gentagne gange for at undgå overophedning på grund af et materiale, der består af små partikler af nikkel med nanoskala pigge, der stikker ud fra overfladen.
Vi har alle på et eller andet tidspunkt været vidne til den overskydende opvarmning af svævebræt og deres tendens til at antænde og eksplodere på grund af deres lithium-ion-batterier. For at bekæmpe sådanne tendenser har forskere ved Stanford University i USA lavet verdens første lithium-ion-batteri, der kan undgå overophedning ved at slukke lige før batteriet overophedes og derefter kun genstarte, når temperaturen afkøles. Denne opfindelse giver stort løfte om praktiske batteriapplikationer i alle modernistiske enheder.
Ovenstående fund er rapporteret i Nature Energy, og det er i stand til at drage fordel af alle typer lithiumionbatteribaserede enheder, der er tilbøjelige til overophedningsrisici, herunder smartphones, tablets og bærbare computere.
Hvorfor batterier eksploderer?
Årsagen bag overophedning af batterier er, at traditionelle lithium-ion-batterier består af et par elektroder og en væske- eller gelelektrolyt, der bærer ladede partikler mellem sig. Men en gang når batteriets temperatur omkring 150 grader Celsius (300 grader Fahrenheit) på grund af en defekt eller overopladning af elektrolytten kan antændes og udløse en eksplosion,
Tidligere har forskere gjort sådanne forsøg på at forhindre overophedning af svævebrædder ved at implementere ting som flammehæmmende stoffer og kobberseparatorer for at forhindre potentielle brandfarer. Men det viste sig ikke at være meget effektivt, fordi disse teknikker viste sig at være irreversible, hvilket gjorde batteriet dysfunktionelt, når de blev overophedet.
Sådan fungerer det nye Stanford-batteri?
Men den nye metode fungerer mekanisk og gentagne gange for at undgå overophedning på grund af et materiale sammensat af små partikler af nikkel med nanoskala pigge, der stikker ud fra overfladen. Disse nikkelpartikler er overtrukket med grafen og indlejret i en tynd film af elastisk polyethylen, der letter strømmen af elektrisk strøm gennem den. ”
For at lede elektricitet skal de spidse partikler fysisk røre hinanden. Men under termisk ekspansion strækker polyethylen sig. Det får partiklerne til at sprede sig fra hinanden, hvilket gør filmen ikke-ledende, så elektricitet ikke længere kan strømme gennem batteriet. ”
Mens de udviklede disse batterier, påførte forskerne varme på batteriet med en varmluftspistol. Så snart temperaturen nåede over 70 grader Celsius (160 grader Fahrenheit), ekspanderede polyethylenfilmen og fik batteriet til at lukke ned, men når temperaturen var faldet, faldt filmen automatisk og genoptog dermed elproduktionen.
Ifølge forskerne kunne temperaturgrænsen ændres afhængigt af den specifikke sammensætning af polymermaterialerne, hvilket gør det muligt for batterierne at køre køligere eller varmere, før ledningen / ikke-ledningen sparker ind.
Det er en meget pålidelig og hurtigere tilgang med et løfte om bedre ydeevne og forbedret sikkerhed.
Kilde: Natur
Læs også: MIT og Samsung gør næsten perfekt "ubestemt" batterilevetid
