Nieuw onderzoek helpt het probleem van exploderende lithium-ionbatterijen op te lossen

Een onderzoeksgroep aan de Cornell University (New York, VS) heeft zojuist een belangrijk artikel gepubliceerd over de ontwikkeling van een oplossing om te voorkomen dat lithium-ionbatterijen exploderen.

Volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Science van de American Chemical Society heeft het onderzoeksteam een ​​nieuw type poreus kristal ontwikkeld dat lithium-ion-elektrolyt efficiënt kan absorberen en transporteren.

De explosie van lithium-ionbatterijen is tegenwoordig een bron van zorg.

FOTO: SCREENSHOT

Het project, onder leiding van universitair docent Yu Zhong, richt zich op het probleem van de dendrietvorming in lithium-ionbatterijen. Dendrieten zijn dunne geleidende vezels die zich vaak vormen in lithium-ionbatterijen, waardoor de batterijcellen verouderen en mogelijk vlam vatten.

Lithium-ionbatterijen veiliger maken

Alleen al in Australië worden er elk jaar meer dan 10.000 branden geregistreerd die worden veroorzaakt door lithium-ionbatterijen. Dit laat zien hoe belangrijk de omgang met deze materialen is voor de algehele veiligheid.

Om veiligere lithium-ionbatterijen te ontwikkelen, ontwierp het team een ​​nieuw kristal met een hoge porositeit, waardoor ionen zonder weerstand door eendimensionale nanokanalen kunnen bewegen. Hoofdauteur Yuzhe Wang zei dat ze twee excentrische moleculaire structuren, waaronder macrocyclische structuren en moleculaire kooien, combineerden als bouwstenen voor het poreuze kristal. "Door deze structuren te gebruiken, krijgt het kristal een grote ruimte voor ionenopslag en onderling verbonden kanalen voor ionentransport", aldus Wang.

Volgens Zhong biedt het nieuwe kristal een "ideale route voor ionentransport" met een recordbrekende geleidbaarheid voor vaste lithiumiongeleidende elektrolyten. Het team heeft belangrijke inzichten verkregen in waarom deze structuur zo effectief is in het transporteren van ionen en waarom deze zo'n hoge geleidbaarheid kan bereiken.

Naast het verbeteren van de veiligheid van lithium-ionbatterijen, heeft het materiaal ook potentiële toepassingen bij het scheiden van ionen en moleculen bij waterzuivering en bij de ontwikkeling van gemengde ion-elektronengeleidende structuren voor bio-elektronische circuits en sensoren.

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