Neue Forschungsergebnisse tragen zur Lösung des Problems von Lithium-Ionen-Batterien bei, die Feuer fangen und explodieren.

Ein Forschungsteam der Cornell University (New York, USA) hat soeben eine wichtige Arbeit über die Entwicklung einer Lösung zur Verhinderung von Bränden und Explosionen von Lithium-Ionen-Batterien veröffentlicht.

Laut einem Artikel, der in der wissenschaftlichen Zeitschrift der American Chemical Society veröffentlicht wurde, hat das Forschungsteam einen neuen Typ poröser Kristalle entwickelt, der Lithiumionen-Elektrolyte effizient absorbieren und transportieren kann.

Brände und Explosionen von Lithium-Ionen-Batterien sind heutzutage ein großes Problem.

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Unter der Leitung von Assistenzprofessor Yu Zhong zielte das Projekt darauf ab, das Problem der Dendritenbildung in Lithium-Ionen-Batterien zu lösen. Dendriten sind dünne, leitfähige Fasern, die sich häufig im Inneren von Lithium-Ionen-Batterien bilden, die Lebensdauer der Zellen verkürzen und ein Brand- und Explosionsrisiko darstellen.

Lithium-Ionen-Batterien sicherer machen.

Laut Statistiken aus Australien werden jährlich über 10.000 Brände durch Lithium-Ionen-Batterien verursacht. Dies verdeutlicht, wie wichtig der sachgemäße Umgang mit diesen Materialien für die allgemeine Sicherheit ist.

Um sicherere Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln, entwarf das Forschungsteam einen neuen Kristall mit hoher Porosität, der es Ionen ermöglicht, sich ungehindert durch eindimensionale Nanokanäle zu bewegen. Studienleiter Yuzhe Wang erklärte, dass sie zwei ungewöhnliche Molekülstrukturen – Makrozyklen und Molekülkäfige – als Bausteine ​​für den porösen Kristall kombinierten. „Dadurch erhält der Kristall viel Platz zur Speicherung von Ionen und Bindungskanäle für den Ionentransport“, erläuterte Wang.

Laut Zhong bietet dieser neue Kristall einen „idealen Weg für den Ionentransport“ und ermöglicht eine rekordverdächtige Leitfähigkeit für feste Lithiumionen-leitende Elektrolyte. Das Forschungsteam gewann wichtige Erkenntnisse darüber, warum diese Struktur so effizient beim Ionentransport ist und warum sie eine so hohe Leitfähigkeit erreichen kann.

Neben der Verbesserung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien bietet dieses Material auch Potenzial für Anwendungen bei der Trennung von Ionen und Molekülen während der Wasseraufbereitung sowie bei der Entwicklung hybrider ionen-elektronenleitender Strukturen für bioelektronische Schaltkreise und Sensoren.

Quelle: https://thanhnien.vn/nghien-cuu-moi-giup-giai-quyet-van-de-pin-lithium-ion-chay-no-185241107093815719.htm