Lit jest najlżejszym metalem, dzięki czemu idealnie nadaje się do stosowania w akumulatorach do przenośnej elektroniki, samochodów elektrycznych i samolotów. Ale jest mały problem. Wiadomo, że baterie litowo-jonowe zapalają się. Na szczęście naukowcy właśnie odkryli sposób, aby uczynić je bezpieczniejszymi, informuje Mariella Moon dla Engadget .
powiązana zawartość
- „Czesanie” światłem może dać nam szybszy, mocniejszy Internet
Pożary powodowane przez baterie nie są powszechne, ale stanowią problem. Reporter z The Economist wyjaśnia:
W 2006 r. Miliony akumulatorów litowo-jonowych wyprodukowanych przez Sony zostały wymienione po kilkuset przegrzanych i kilku zapalonych. Baterie te były używane w laptopach produkowanych przez wielu producentów. Od tego czasu procesy produkcyjne uległy poprawie, a pożary pozostają stosunkowo rzadkie. Jak zauważył Elon Musk, założyciel Tesli, na drogach około 30 000 samochodów Tesli, pożary dotknęły jeden na 10 000 pojazdów - co brzmi źle, ale równoważna statystyka dla samochodów napędzanych benzyną wynosi 1 na 1300.
Zdolności do rozpalania ognia wynikają z niewielkich uszkodzeń, które mogą prowadzić do zwarć w akumulatorze w miarę starzenia się. Jak wszystkie baterie, baterie litowe zawierają anodę i katodę oddzielone barierą. Uszkodzenia lub uszkodzenia tej bariery mogą pozwolić na wzrost lub dendryty litu przez barierę i połączenie anody z katodą, co powoduje niekontrolowaną wymianę jonów i nagrzewanie się. W końcu akumulator zapala się.
Aby temu zapobiec, naukowcy z Uniwersytetu Stanforda odkryli, jak zatrzymać wzrost tych dendrytów litu, donosi Moon. Kluczem był azotan litu, o którym wiadomo, że poprawia żywotność baterii, oraz polisiarczek litu, który może rozkładać lit. Zespół przetestował różne mieszanki, dopóki nie znalazł odpowiednich proporcji do dodania do akumulatora. Dzięki udanej mieszance powstałe narośla miały kształt naleśników, a nie dendrytów, i nie przebiły się przez barierę akumulatora. Zespół opublikował swoje odkrycia w Nature Communications .
Księżyc pisze:
Ponadto dodanie obu chemikaliów sprawiło, że akumulatory były bardziej sprężyste, ponieważ działały one z wydajnością 99 procent, nawet po 300 cyklach ładowania i rozładowania. Te, które były traktowane tylko azotanem litu, zaczęły być mniej wydajne po 150 cyklach.
Testy odbywały się na małych bateriach - takich, które służą do zasilania kalkulatorów i pilotów zdalnego sterowania - pisze Andrew Gordon w komunikacie z National Accelerator Laboratory, SLAC. Następnym krokiem będzie sprawdzenie, czy ta sama nowa chemia pomaga w akumulatorach na większą skalę.
Biorąc pod uwagę problemy z litem, niektóre grupy badawcze pracują nad znalezieniem innych metalicznych opcji i uzyskaniem jeszcze więcej energii z każdej baterii. Ale to ulepszenie może nieco dłużej utrzymywać lit na szczycie listy.
