การวิจัยใหม่ช่วยแก้ปัญหาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระเบิด

กลุ่มวิจัยจากมหาวิทยาลัย Cornell (นิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา) เพิ่งตีพิมพ์บทความสำคัญเกี่ยวกับการพัฒนาวิธีการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระเบิด

ตามรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science ของ American Chemical Society ทีมวิจัยได้พัฒนาผลึกพรุนประเภทใหม่ที่สามารถดูดซับและถ่ายโอนอิเล็กโทรไลต์ลิเธียมไอออนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การระเบิดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นเรื่องที่น่ากังวลในปัจจุบัน

ภาพ: ภาพหน้าจอ

โครงการนี้นำโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์หยู จง มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาการเกิดเดนไดรต์ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เดนไดรต์เป็นเส้นใยนำไฟฟ้าบางๆ ที่มักก่อตัวขึ้นภายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ทำให้เซลล์แบตเตอรี่เสื่อมสภาพและอาจเกิดการลุกไหม้ได้

การทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความปลอดภัยมากขึ้น

ในประเทศออสเตรเลียเพียงประเทศเดียว มีการบันทึกเหตุการณ์ไฟไหม้ที่เกิดจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมากกว่า 10,000 ครั้งต่อปี ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการจัดการวัสดุเหล่านี้มีความสำคัญต่อความปลอดภัยโดยรวมมากเพียงใด

เพื่อสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น ทีมวิจัยได้ออกแบบผลึกชนิดใหม่ที่มีรูพรุนสูง ซึ่งช่วยให้ไอออนเคลื่อนที่ผ่านช่องนาโนแบบมิติเดียวได้โดยไม่มีแรงต้านทาน หยูเจ๋อ หวัง หัวหน้าทีมวิจัย กล่าวว่า พวกเขาได้รวมโครงสร้างโมเลกุลแบบนอกรีตสองแบบเข้าด้วยกัน ได้แก่ แมโครไซเคิลและกรงโมเลกุล เพื่อเป็นส่วนประกอบสำคัญของผลึกที่มีรูพรุน “การใช้โครงสร้างเหล่านี้ทำให้ผลึกมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับกักเก็บไอออนและช่องเชื่อมต่อสำหรับการขนส่งไอออน” หวังกล่าว

จงกล่าวว่าผลึกชนิดใหม่นี้เป็น “เส้นทางที่เหมาะสมสำหรับการลำเลียงไอออน” ด้วยค่าการนำไฟฟ้าที่ทำลายสถิติสำหรับอิเล็กโทรไลต์ลิเธียมไอออนแบบโซลิดสเตตที่นำไฟฟ้าได้ ทีมวิจัยได้รับข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับสาเหตุที่โครงสร้างนี้มีประสิทธิภาพในการลำเลียงไอออน และเหตุใดจึงสามารถบรรลุค่าการนำไฟฟ้าที่สูงเช่นนี้ได้

นอกเหนือจากการปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแล้ว วัสดุดังกล่าวยังมีการประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพในการแยกไอออนและโมเลกุลในการฟอกน้ำ รวมถึงการพัฒนาโครงสร้างตัวนำไอออน-อิเล็กตรอนแบบผสมสำหรับวงจรชีวอิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์อีกด้วย

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