Οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέο υλικό για να κάνουν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου αυτοθεραπευόμενες και εύκολα ανακυκλώσιμες

All-News
Αρχική Σελίδα Όλες οι ειδήσεις Επιστήμονες επιστήμονες Αναπτύξουν νέο υλικό για να κάνουν μπαταρίες ιόντων λιθίου Αυτοθεραπεία και εύκολα ...
  • Όλα τα νέα
  • Επιστήμη

Οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέο υλικό για να κάνουν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου αυτοθεραπευόμενες και εύκολα ανακυκλώσιμες

Με το Good News Network - 27 Δεκεμβρίου 2019

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι πασίγνωστες για την ανάπτυξη εσωτερικών ηλεκτρικών σορτς που μπορούν να προκαλέσουν ανάφλεξη υγρών ηλεκτρολυτών μπαταρίας, οδηγώντας σε εκρήξεις και πυρκαγιές.

Ωστόσο, οι μηχανικοί του Πανεπιστημίου του Ιλλινόις έχουν αναπτύξει έναν ηλεκτρολύτη με βάση το πολυμερές που μπορεί να αυτοθερμανθεί μετά από βλάβη και το υλικό μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί χωρίς τη χρήση σκληρών χημικών ουσιών ή υψηλών θερμοκρασιών.

τα πιο γλυκά γραπτά μηνύματα

Η νέα μελέτη, η οποία θα μπορούσε να βοηθήσει τους κατασκευαστές να παράγουν ανακυκλώσιμες, αυτοθεραπευτικές εμπορικές μπαταρίες, δημοσιεύεται στο Εφημερίδα της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.

Καθώς οι μπαταρίες ιόντων λιθίου περνούν από πολλαπλούς κύκλους φόρτισης και απόρριψης, αναπτύσσουν μικροσκοπικές δομές τύπου στερεού λιθίου που ονομάζονται δενδρίτες, ανέφεραν οι ερευνητές.

ΚΟΙΤΑ: Η μπαταρία νερού τριών ιστοριών έχει ήδη μειώσει το κόστος ηλεκτροδότησης του Πανεπιστημίου κατά 40% σε ένα μήνα

Αυτές οι δομές μειώνουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, προκαλούν καυτά σημεία και ηλεκτρικά σορτς και μερικές φορές μεγαλώνουν αρκετά ώστε να τρυπήσουν τα εσωτερικά μέρη της μπαταρίας, προκαλώντας εκρηκτικές χημικές αντιδράσεις μεταξύ των ηλεκτροδίων και των υγρών ηλεκτρολυτών.

Υπήρξε ώθηση από τους χημικούς και τους μηχανικούς να αντικαταστήσουν τους υγρούς ηλεκτρολύτες σε μπαταρίες ιόντων λιθίου με στερεά υλικά όπως κεραμικά ή πολυμερή, ανέφεραν οι ερευνητές. Ωστόσο, πολλά από αυτά τα υλικά είναι άκαμπτα και εύθραυστα, με αποτέλεσμα κακή επαφή ηλεκτρολύτη-ηλεκτροδίου και μειωμένη αγωγιμότητα.

«Τα στερεά ιόντα αγώγιμα πολυμερή είναι μια επιλογή για την ανάπτυξη μη υγρών ηλεκτρολυτών», δήλωσε ο Brian Jing, επιστήμονας των υλικών και μηχανικός μεταπτυχιακός φοιτητής και συγγραφέας της μελέτης. «Αλλά οι συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας μέσα σε μια μπαταρία μπορούν να λιώσουν τα περισσότερα πολυμερή, οδηγώντας και πάλι σε δενδρίτες και αποτυχία».

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ: Η πρώτη πλήρως επαναφορτιζόμενη μπαταρία διοξειδίου του άνθρακα είναι επτά φορές πιο αποδοτική από το ιόν λιθίου

αγόρι πέφτει από τελεφερίκ

Προηγούμενες μελέτες παρήγαγαν στερεούς ηλεκτρολύτες χρησιμοποιώντας ένα δίκτυο από πολυμερείς κλώνους οι οποίοι είναι διασταυρωμένοι για να σχηματίσουν έναν ελαστικό αγωγό λιθίου. Αυτή η μέθοδος καθυστερεί την ανάπτυξη των δενδριτών. Ωστόσο, αυτά τα υλικά είναι περίπλοκα και δεν μπορούν να ανακτηθούν ή να θεραπευθούν μετά από βλάβη, είπε ο Jing.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό το ζήτημα, οι ερευνητές ανέπτυξαν έναν ηλεκτρολύτη πολυμερούς δικτύου στον οποίο το σημείο σταυρωτής σύνδεσης μπορεί να υποβληθεί σε αντιδράσεις ανταλλαγής και να αντικαταστήσει πολυμερείς κλώνους. Σε αντίθεση με τα γραμμικά πολυμερή, αυτά τα δίκτυα είναι πραγματικά πιο δύσκαμπτα κατά τη θέρμανση, κάτι που μπορεί να ελαχιστοποιήσει το πρόβλημα των δενδριτών, ανέφεραν οι ερευνητές. Επιπλέον, μπορούν εύκολα να διασπαστούν και να επανεγκατασταθούν σε δικτυωμένη δομή μετά από βλάβη, καθιστώντας τα ανακυκλώσιμα και αποκαθιστούν την αγωγιμότητα αφού υποστούν βλάβη επειδή είναι αυτο-επούλωση.

Φωτογραφία του L. Brian Stauffer / Πανεπιστήμιο του Ιλινόις

«Αυτό το νέο πολυμερές δικτύου δείχνει επίσης την αξιοσημείωτη ιδιότητα ότι τόσο η αγωγιμότητα όσο και η ακαμψία αυξάνουν με τη θέρμανση, κάτι που δεν παρατηρείται στους συμβατικούς πολυμερούς ηλεκτρολύτες», δήλωσε ο Jing.

«Τα περισσότερα πολυμερή απαιτούν ισχυρά οξέα και υψηλές θερμοκρασίες για να διασπαστούν», είπε ο επιστήμονας των υλικών και ο καθηγητής μηχανικής και κύριος συγγραφέας Christopher Evans. «Το υλικό μας διαλύεται σε νερό σε θερμοκρασία δωματίου, καθιστώντας την διαδικασία πολύ ενεργειακά αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον».

Παρόλο που οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι απαιτείται περισσότερη δουλειά πριν από τη χρήση του υλικού σε μπαταρίες που είναι συγκρίσιμες με αυτές που χρησιμοποιούνται σήμερα, η ομάδα διερεύνησε την αγωγιμότητα του νέου υλικού και διαπίστωσε ότι το δυναμικό του ως αποτελεσματικό ηλεκτρολύτη μπαταρίας είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρο.

Ανατυπώθηκε από το Πανεπιστήμιο του Illinois στο Urbana-Champaign News Bureau

Ενεργοποιήστε με τη θετικότητα, μοιράζοντας τα καλά νέα με τους φίλους σας στα κοινωνικά μέσα ...

Coffee Cup

Θέλετε μια πρωινή κούνημα καλών ειδήσεων;


  • TAGS
  • Μεταφορά
  • Τεχνολογία
  • Βιωσιμότητα
  • ΣΠΙΤΙ
  • EVs
  • Φιλικα προς το ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
  • NewsCred
  • Βιώσιμος
Καλό δίκτυο ειδήσεων

Προτεινόμενο προϊόν

16 Δεκεμβρίου 2018 Ιστολόγια ιδρυτών

Επιλέξτε τα νέα σας

Επιλέξτε τα Νέα σας Επιλέξτε Κατηγορία Καλές Συζητήσεις Καλής Ζωής Καλές Επιχειρήσεις Καλή Υγεία GNN Podcast Όλες οι ειδήσεις ΗΠΑ Παγκόσμια Εμπνευσμένα Ζώδια Γέλια Καλοί Γηίτροι Ήρωες Παιδιά Αυτοβοήθειας Ιδρυτές Blog Επιστήμη Υγεία Τέχνες και ελεύθερος χρόνος Διασημότητες Αθλητισμός Θρησκεία Κριτικές στην εγχώρια επιχείρηση Top Βίντεο Español Καλό Bites αυτή την Ημέρα Στο Ιστορικό Quote of the Day 13 Μαρτίου 2018 Ιδρυτές Blog