Επιστήμονες έφτιαξαν μπαταρία ηλεκτρικού αυτοκινήτου που σβήνει την φωτιά

06/01/2025 - 15:00

Ερευνητές του Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας Daegu Gyeongbuk (DGIST) στη Νότια Κορέα ανέπτυξαν έναν ηλεκτρολύτη στερεών πολυμερών τριών στρωμάτων που περιέχει μια μπαταρία ιόντων λιθίου, η οποία μπορεί να σβήσει μόνη της αν πιάσει φωτιά και είναι ανθεκτική στην έκρηξη. Η μπαταρία παρουσιάζει επίσης καλύτερη διάρκεια ζωής από τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου (Li-ion) αποτελούν κρίσιμο στοιχείο της μετάβασης στην καθαρή ενέργεια, αντικαθιστώντας τα ορυκτά καύσιμα με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και ενέργεια χωρίς άνθρακα.

Κατασκευασμένες από λίθιο, οι μπαταρίες αυτές προσφέρουν την πιο πυκνή επιλογή αποθήκευσης ενέργειας που έχουμε στη διάθεσή μας μέχρι σήμερα και μπορούν να τροφοδοτήσουν τα πάντα, από ένα smartphone μέχρι ηλεκτρικά οχήματα και όχι μόνο. Ωστόσο, αυτού του τύπου οι μπαταρίες χρησιμοποιούν υγρούς ηλεκτρολύτες με οργανικά υλικά που κινδυνεύουν να πάρουν φωτιά.

Οι διαχωριστές που χρησιμοποιούνται για την μόνωση των ηλεκτροδίων είναι επίσης επιρρεπείς σε βλάβες και μπορούν να οδηγήσουν σε βραχυκυκλώματα, προκαλώντας εκρήξεις. Αυτό έχει προκαλέσει ανησυχίες σχετικά με τη χρήση συστοιχιών μπαταριών ιόντων λιθίου σε λύσεις αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας.

Μπαταρίες στερεών πολυμερών

Οι ερευνητές εργάζονται σε συστήματα ηλεκτρολύτη με βάση στερεά πολυμερή που είναι ανθεκτικά στη φωτιά και την έκρηξη, αλλά η εμπορική αξιοποίηση αυτής της τεχνολογίας έχει αποδειχθεί δύσκολη.

Ηλεκτρολύτης τριών στρωμάτων

Κάθε στρώμα του ηλεκτρολύτη εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία. Ένα στιβαρό μεσαίο στρώμα από ζεόλιθο παρέχει αντοχή στη δομή. Αντίθετα, τα μαλακότερα εξωτερικά στρώματα παρέχουν επαφή με το ηλεκτρόδιο και βελτιώνουν την απόδοση και την αποδοτικότητα της μπαταρίας.

Από τη μία πλευρά υπάρχει το δεκαβρωμοδιφαινυλαιθένιο (DBDPE) που αποτρέπει τις πυρκαγιές και μπορεί επίσης να σβήσει μία αν εκδηλωθεί, ενώ η υψηλή συγκέντρωση άλατος του ιμιδίου του λιθίου (LiTFSI) επιτρέπει την ταχύτερη μετακίνηση των ιόντων λιθίου. Αυτό συμβάλλει στη βελτίωση των ρυθμών μεταφοράς ενέργειας και στην πρόληψη του σχηματισμού δενδριτών στον ηλεκτρολύτη.

Σε εργαστηριακές δοκιμές, η νέα μπαταρία διατήρησε το 87,9% της απόδοσής της ακόμη και μετά από 1.000 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης. Μια τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου που χρησιμοποιεί υγρό ηλεκτρολύτη μπορεί να διατηρήσει μόνο το 70-80% της απόδοσης σε αυτό το στάδιο.

«Αυτή η έρευνα αναμένεται να συμβάλει σημαντικά στην εμπορική αξιοποίηση των μπαταριών μετάλλων λιθίου που χρησιμοποιούν ηλεκτρολύτες στερεών πολυμερών, ενώ παράλληλα παρέχει αυξημένη σταθερότητα και απόδοση στις συσκευές αποθήκευσης ενέργειας», δήλωσε ο Kim Jae-hyun στο δελτίο Τύπου της DGIST.

Όπως η συμβατική μπαταρία ιόντων λιθίου, έτσι και αυτή η μπαταρία στερεών πολυμερών τριπλού στρώματος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς τομείς, από smartphones έως λύσεις αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας.

Adblock test (Why?)

Πηγή: capital

Σχετικά άρθρα

• Unique Post

Δημοσίευση από AutoPolis, Βρίσκεται στις κατηγορίες Διάφορες ειδήσεις

Σχολιάστε το άρθρο