Νέα έρευνα βοηθά στην επίλυση του προβλήματος της έκρηξης μπαταριών ιόντων λιθίου

Μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο Cornell (Νέα Υόρκη, ΗΠΑ) μόλις δημοσίευσε ένα σημαντικό άρθρο σχετικά με την ανάπτυξη μιας λύσης για την αποτροπή έκρηξης μπαταριών ιόντων λιθίου.

Σύμφωνα με μια δημοσίευση στο περιοδικό Science της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε έναν νέο τύπο πορώδους κρυστάλλου που μπορεί να απορροφήσει και να μεταφέρει αποτελεσματικά ηλεκτρολύτη ιόντων λιθίου.

Η έκρηξη μπαταριών ιόντων λιθίου αποτελεί σήμερα θέμα ανησυχίας.

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: ΣΤΙΓΜΙΟΤΥΠΟ ΟΘΟΝΗΣ

Με επικεφαλής τον Επίκουρο Καθηγητή Γιου Ζονγκ, το έργο στοχεύει στην αντιμετώπιση του προβλήματος του σχηματισμού δενδριτών στις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι δενδρίτες είναι λεπτές αγώγιμες ίνες που συχνά σχηματίζονται μέσα στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, προκαλώντας τη γήρανση των στοιχείων της μπαταρίας και ενδεχομένως την ανάφλεξή τους.

Κάνοντας τις μπαταρίες ιόντων λιθίου ασφαλέστερες

Μόνο στην Αυστραλία, καταγράφονται πάνω από 10.000 πυρκαγιές που προκαλούνται από μπαταρίες ιόντων λιθίου κάθε χρόνο, γεγονός που δείχνει πόσο σημαντικός είναι ο χειρισμός αυτών των υλικών για τη συνολική ασφάλεια.

Για να δημιουργήσει ασφαλέστερες μπαταρίες ιόντων λιθίου, η ομάδα σχεδίασε έναν νέο κρύσταλλο με υψηλή πορώδες που επιτρέπει στα ιόντα να κινούνται μέσω μονοδιάστατων νανοκαναλιών χωρίς αντίσταση. Ο επικεφαλής συγγραφέας Yuzhe Wang δήλωσε ότι συνδύασαν δύο εκκεντρικές μοριακές δομές, συμπεριλαμβανομένων των μακροκυκλικών και των μοριακών κλωβών, ως δομικά στοιχεία για τον πορώδη κρύσταλλο. «Η χρήση τους δίνει στον κρύσταλλο έναν μεγάλο χώρο για αποθήκευση ιόντων και διασυνδεδεμένα κανάλια για μεταφορά ιόντων», δήλωσε ο Wang.

Σύμφωνα με τον Zhong, ο νέος κρύσταλλος παρέχει μια «ιδανική οδό για τη μεταφορά ιόντων» με πρωτοφανή αγωγιμότητα για ηλεκτρολύτες ιόντων λιθίου στερεάς κατάστασης. Η ομάδα έχει αποκτήσει σημαντικές γνώσεις σχετικά με το γιατί αυτή η δομή είναι τόσο αποτελεσματική στη μεταφορά ιόντων και γιατί μπορεί να επιτύχει τόσο υψηλή αγωγιμότητα.

Εκτός από τη βελτίωση της ασφάλειας των μπαταριών ιόντων λιθίου, το υλικό έχει επίσης πιθανές εφαρμογές στον διαχωρισμό ιόντων και μορίων στον καθαρισμό νερού, καθώς και στην ανάπτυξη μικτών δομών αγωγιμότητας ιόντων-ηλεκτρονίων για βιοηλεκτρονικά κυκλώματα και αισθητήρες.

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