تم الإعلان عن تقنية جديدة لبطارية الليثيوم لتجنب الحريق الناجم عن الحرارة المفرطة إلى أقصى حد
&نبسب;ذكرت وسائل الإعلام الأجنبية مؤخرًا أن دراسة نُشرت في نانو حروف قدمت حلاً ممكنًا. هذا المخطط يعتمد تقنية جديدة ،والتي يمكن أن تحد بسرعة من بطارية ليثيوم أيون وإيقاف تشغيلها عندما ترتفع درجة حرارة البطارية. تستخدم بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في العديد من الأجهزة ، بما في ذلك الساعات الذكية والسيارات الكهربائية ، نظرًا لصغر حجمها وتخزينها للطاقة العالية. ومع ذلك ، فإن البطارية عرضة للنار أو الانفجار عند ارتفاع درجة حرارتها.
في الأساس ، تستخدم العديد من البطاريات نفس المواد الكيميائية. من خلال الأجهزة الإلكترونية في الدائرة ، تنتقل الإلكترونات من قطب كهربائي للبطارية إلى القطب الآخر. ومع ذلك ، في بطاريات الليثيوم أيون ، سوف يتبخر المنحل بالكهرباء بين الأقطاب الكهربائية عند ارتفاع درجة حرارته ، وحتى يؤدي إلى تسخين دائرة قصر جامدة ، أي عملية التسخين الذاتي غير المنضبط للبطارية.
في السيارات الكهربائية ، يتم توصيل عدة خلايا بطارية ليثيوم أيون معًا ، وقد تنتشر ظاهرة الهروب الحراري من خلية بطارية إلى أخرى ، مما يؤدي إلى نشوب حريق يصعب إخماده. لمنع ذلك ، تم تجهيز العديد من البطاريات الآن بأجهزة آمنة من الأعطال ، مثل فتحات خارجية ، أو مستشعرات درجة الحرارة أو إلكتروليتات مثبطة للهب. ومع ذلك ، فإن هذه المرافق إما تتفاعل ببطء شديد أو تؤثر على الأداء. لذلك ، يرغب الباحثون في إنشاء بطارية ليثيوم أيون ، والتي لا يمكن أن تغلق بسرعة وتلقائية فحسب ، بل تعمل أيضًا مثل التكنولوجيا الحالية.
استخدم الباحثون بوليمر ذاكرة ذو شكل مستجيب حرارياً ومغطى برذاذ نحاسي موصل لتكوين مادة. يمكن لهذه المادة أن تنقل الإلكترونات في معظم الأوقات ، ولكن عندما ترتفع درجة حرارتها ، فإنها تتحول إلى عازل. عند حوالي 197 درجة فهرنهايت (91.6 درجة مئوية) ، سيظهر نمط ثلاثي الأبعاد صغير مبرمج في البوليمر ، والذي يمكن أن يسد الطبقة النحاسية ويوقف تدفق الإلكترونات. بهذه الطريقة ، يمكن إيقاف القلب الكهربائي بشكل دائم لمنع مخاطر الحريق المحتملة. في المقابل ، تحت نفس درجة الحرارة ، لا يزال القلب الكهربائي التقليدي يعمل. إذا استمر ارتفاع درجة الحرارة ، فسيواجه خطر الهروب الحراري.
في درجات حرارة التشغيل العادية ، يمكن للبطاريات التي تستخدم بوليمرات جديدة أن تحافظ على توصيلية عالية ومقاومة منخفضة وعمر دورة مماثل للبطاريات التقليدية. قال الباحثون إن هذه التقنية يمكن أن تحسن سلامة بطاريات أيونات الليثيوم ، لكنها لا تؤثر على الأداء.
