งานวิจัยใหม่ช่วยแก้ปัญหาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เกิดไฟไหม้และระเบิดได้

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ (นิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา) เพิ่งตีพิมพ์บทความสำคัญเกี่ยวกับการพัฒนาวิธีการป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเกิดไฟไหม้และระเบิด

จากบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์ ของสมาคมเคมีแห่งอเมริกา ทีมวิจัยได้พัฒนาผลึกพรุนชนิดใหม่ที่สามารถดูดซับและส่งผ่านอิเล็กโทรไลต์ลิเธียมไอออนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เหตุไฟไหม้และการระเบิดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นปัญหาใหญ่ในปัจจุบัน

ภาพ: ภาพหน้าจอ

โครงการนี้ นำโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ หยู จง มีเป้าหมายเพื่อแก้ไขปัญหาการก่อตัวของเดนไดรต์ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เดนไดรต์เป็นเส้นใยนำไฟฟ้าบาง ๆ ที่มักก่อตัวขึ้นภายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ทำให้ลดอายุการใช้งานของเซลล์และก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้และการระเบิด

ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนปลอดภัยยิ่งขึ้น

จากสถิติของประเทศออสเตรเลียเพียงประเทศเดียว พบว่ามีเหตุเพลิงไหม้มากกว่า 10,000 ครั้งต่อปีที่เกิดจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการจัดการวัสดุเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยโดยรวม

เพื่อสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น ทีมวิจัยได้ออกแบบผลึกชนิดใหม่ที่มีรูพรุนสูง ซึ่งช่วยให้ไอออนเคลื่อนที่ผ่านช่องนาโนแบบหนึ่งมิติได้อย่างไม่มีสิ่งกีดขวาง ยูเจ๋อ หวัง ผู้เขียนหลักของการศึกษา กล่าวว่า พวกเขาได้รวมโครงสร้างโมเลกุลที่แปลกใหม่สองแบบเข้าด้วยกัน ได้แก่ มาโครไซเคิลและกรงโมเลกุล เพื่อใช้เป็นส่วนประกอบในการสร้างผลึกที่มีรูพรุน “การใช้โครงสร้างเหล่านี้ทำให้ผลึกมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับเก็บไอออนและมีช่องทางสำหรับการขนส่งไอออน” หวังอธิบาย

จงกล่าวว่า ผลึกชนิดใหม่นี้เป็น "เส้นทางที่เหมาะสมสำหรับการขนส่งไอออน" ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าสูงเป็นประวัติการณ์สำหรับอิเล็กโทรไลต์นำไอออนลิเธียมแบบแข็ง ทีมวิจัยได้รับข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับเหตุผลที่โครงสร้างนี้มีประสิทธิภาพสูงในการขนส่งไอออนและเหตุใดจึงสามารถบรรลุค่าการนำไฟฟ้าสูงเช่นนี้ได้

นอกจากจะช่วยปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแล้ว วัสดุนี้ยังมีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ในการแยกไอออนและโมเลกุลระหว่างการทำน้ำให้บริสุทธิ์ รวมถึงการพัฒนาโครงสร้างนำไฟฟ้าแบบไฮบริดระหว่างไอออนและอิเล็กตรอนสำหรับวงจรและเซ็นเซอร์ทางชีวอิเล็กทรอนิกส์อีกด้วย

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