Amerikanska specialister från Northwest Richland Laboratories har utvecklat en teknik för att minimera risken för plötslig förbränning av litiumbatterier. Forskarna har kunnat förstå processerna i batteriet och stämma av dem.
De flesta moderna batterier består av tre komponenter – elektrolyten, katoden och anoden. Katoden är en energikälla med en positiv vektor; anoden är också en energikälla, men redan med en negativ vektor; elektrolyten säkerställer laddningsrörelsen mellan källorna. Batteriets kapacitet är direkt relaterad till komponenterna i katoden, och livslängden bestäms av graden av elektrolytnedbrytning under laddningsprocessen.
Explosioner i dagens batterier är kopplade till kortslutningar som orsakas av överhettning. Detta värmer batteriet ännu mer, vilket gör att elektrolyten avdunstar. De processer som sker orsakar en temperaturökning på upp till 1000 °C. Som ett resultat av detta sliter de ackumulerade gasbubblorna sönder apparatens hölje och spottar ut allt innehåll.
Experter har analyserat processernas struktur och mekanism och kommit fram till att det är de tunna litiumtrådarna som orsakar explosioner och som kan övervinna barriären mellan katoden och anoden och förbinda dem. För att avslöja principerna för bildandet av tunna trådar skapade forskarna ett speciellt nanobatteri där anoden spelades av en mikroskopspets och katoden av en liten litiumpartikel. En ström gick genom anoden och höjdes, vilket bildade litiumtrådar. Forskarna har observerat processen för filamentens tillväxt och analyserat hur filamenten växer.
Vi kunde identifiera ett antal specifika egenskaper. För det första växer trådarna med en hastighet av cirka 250 nanometer per sekund, och tillväxten sker i motsatt riktning mot den laddade elektroden. Hur trådarna rör sig beror på strukturen hos litiumföreningarna, på förekomsten av kolpartiklar och på i vilken ordning elektrodens ytor är organiserade.
Genom att studera egenskaperna har det blivit möjligt att förutsäga hur trådarna kommer att växa fram och i vilket skede de kommer att komma i kontakt med anoden eller katoden. Forskarna kunde stoppa tillväxten genom att tillsätta en speciell förening av bensen och syre till elektrolyten. Ytterligare observationer kommer att visa det optimala interaktionsmönstret, och kanske kommer problemet med bränder i litiumbatterier att lösas inom kort.
Det är bra att höra att problemet med litiumbatterier som fattar eld har nästan lösts. Jag undrar dock vad som har gjorts för att lösa detta problem och om det finns någon ny teknik eller säkerhetsåtgärd som har implementerats för att förebygga sådana incidenter?
Det har gjorts förbättringar i design och tillverkning av litiumbatterier för att minska risken för brand. En av de vanligaste orsakerna till att litiumbatterier fattar eld är överladdning, så batteritillverkare har implementerat säkerhetsfunktioner för att förhindra detta. Det har också gjorts framsteg inom brandavvisande material och smarta sensorer som kan upptäcka potentiella problem innan de leder till en brand. Tack vare dessa åtgärder har risken för brand i litiumbatterier minskat avsevärt.
Det har gjorts flera åtgärder för att lösa problemet med litiumbatterier som fattar eld. En av de viktigaste åtgärderna har varit att utveckla bättre batteriteknologi för att minimera risken för överhettning. Dessutom har det införts strikta säkerhetskrav och regler för tillverkning och hantering av litiumbatterier. Nya tekniker som batterihanteringsystem och termiska skydd har också implementerats för att förebygga incidenter. Sammantaget har dessa åtgärder bidragit till att minska risken för att litiumbatterier fattar eld och ökat säkerheten kring deras användning.
Det är fantastiska nyheter att problemet med litiumbatterier som fattar eld har praktiskt taget lösts! Jag undrar vilka åtgärder och tekniska förbättringar som har bidragit till att lösa detta problem? Är de nya batterierna lika effektiva och pålitliga som de tidigare modellerna? Tack på förhand för svaret!