تحقیقات جدید به حل مشکل انفجار باتری‌های لیتیوم-یونی کمک می‌کند

یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه کرنل (نیویورک، ایالات متحده آمریکا) به تازگی مقاله مهمی در مورد توسعه راهکاری برای جلوگیری از انفجار باتری‌های لیتیوم-یونی منتشر کرده است.

طبق مقاله‌ای که در مجله‌ی انجمن شیمی آمریکا، ساینس ، منتشر شده است، این تیم تحقیقاتی نوع جدیدی از کریستال متخلخل را توسعه داده‌اند که می‌تواند الکترولیت یون لیتیوم را به طور مؤثر جذب و منتقل کند.

انفجار باتری‌های لیتیوم-یونی امروزه نگران‌کننده است.

عکس: اسکرین‌شات

این پروژه به رهبری استادیار یو ژونگ، با هدف حل مشکل تشکیل دندریت در باتری‌های لیتیوم-یونی انجام شده است. دندریت‌ها فیبرهای رسانای نازکی هستند که اغلب در داخل باتری‌های لیتیوم-یونی تشکیل می‌شوند و باعث می‌شوند سلول‌های باتری فرسوده شوند و به طور بالقوه آتش بگیرند.

ایمن‌تر کردن باتری‌های لیتیوم-یونی

تنها در استرالیا، سالانه بیش از ۱۰،۰۰۰ آتش‌سوزی ناشی از باتری‌های لیتیوم-یونی ثبت می‌شود که نشان می‌دهد نحوه‌ی کار با این مواد چقدر برای ایمنی کلی مهم است.

برای ایجاد باتری‌های لیتیوم-یونی ایمن‌تر، این تیم یک کریستال جدید با تخلخل بالا طراحی کرد که به یون‌ها اجازه می‌دهد بدون مقاومت از طریق نانوکانال‌های یک بعدی حرکت کنند. یوزه وانگ، نویسنده اصلی، گفت که آنها دو ساختار مولکولی خارج از مرکز، شامل ماکروسیکل‌ها و قفس‌های مولکولی، را به عنوان بلوک‌های سازنده کریستال متخلخل ترکیب کردند. وانگ گفت: «استفاده از آنها به کریستال فضای زیادی برای ذخیره‌سازی یون و کانال‌های به هم پیوسته برای انتقال یون می‌دهد.»

به گفته ژونگ، این کریستال جدید «مسیر ایده‌آلی برای انتقال یون» با رسانایی رکوردشکن برای الکترولیت‌های رسانای یون لیتیوم حالت جامد فراهم می‌کند. این تیم به بینش‌های مهمی در مورد اینکه چرا این ساختار در انتقال یون‌ها بسیار مؤثر است و چرا می‌تواند به چنین رسانایی بالایی دست یابد، دست یافته است.

این ماده علاوه بر بهبود ایمنی باتری‌های لیتیوم-یون، کاربردهای بالقوه‌ای در جداسازی یون‌ها و مولکول‌ها در تصفیه آب و همچنین در توسعه ساختارهای رسانای یون-الکترون مختلط برای مدارها و حسگرهای زیست‌الکترونی دارد.

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