ایمنی باتری های لیتیوم یون با کمک گرافن ارتقاء می یابد
ایت بال: محققان یک تیم تحقیقات بین المللی نشان دادند که می توان از گرافن برای تنظیم انتقال حرارت بهره برد و با این کار ایمنی باتری ها را ارتقاء داد.
به گزارش ایت بال به نقل از مهر، محققان دانشگاه سوانسی با همکاری دانشگاه صنعتی ووهان چین و دانشگاه شنژن، روشی برای تولید کلکتورهای جریان عرضه کردند که در آن از گرافن استفاده شده و می تواند ایمنی و عملکرد باتری های لیتیوم یون (LIBs) را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
آن ها نخستین پروتکل موفق برای ساخت فویل های گرافن بدون نقص در مقیاس تجاری را عرضه کردند. این فویل ها رسانایی حرارتی عالی داشته که تقریبا ده برابر بیشتر از کلکتورهای جریان مس و آلومینیوم سنتی موجود در LIB ها است.
دانشمندان توضیح می دهند که روش آنها امکان تولید جمع کننده های جریان گرافنی را در مقیاس و کیفیتی فراهم می آورد که می تواند به سادگی در تولید باتری های تجاری ادغام شود، که نه تنها ایمنی باتری را با مدیریت مؤثر گرما بهبود می بخشد، بلکه چگالی انرژی و طول عمر را هم بالا می برد.
یکی از مهم ترین نگرانی ها در توسعه LIB های پرانرژی، بخصوص آن هایی که در وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شوند، فرار حرارتی است، فرآیندی خطرناک که در آن گرمای بیش از اندازه منجر به از کار افتادن باتری، اغلب منجر به آتشسوزی یا انفجار می شود. جمع کننده های جریان گرافنی که اخیرا طراحی شده اند، با اتلاف مؤثر گرما و پیشگیری از واکنش های گرمازا که منجر به فرار حرارتی می شوند، این خطر را کم می کنند.
این تیم تصریح کرد که ساختار گرافن متراکم و هم تراز، مانعی محکم در مقابل تشکیل گازهای قابل اشتعال بوجود می آورد و از نفوذ اکسیژن به سلول های باتری جلوگیری می کند، که برای پیشگیری از خرابی های فاجعه بار خیلی مهم است.
گفته می شود که این فرایند جدید توسعه یافته یک چاره مقیاس پذیر است که می تواند فویل های گرافن را در طول های مختلف از چند متر تا مقیاس کیلومتری تولید نماید. محققان برای اثبات عملکرد این سیسیتم، یک فویل گرافنی به طول ۲۰۰ متر با ضخامت ۱۷ میکرومتر تولید کردند. این فویل حتی بعد از بیشتر از ۱۰۰۰۰۰ بار خم شدن، رسانایی الکتریکی بالای خویش را حفظ می نماید و جهت استفاده در الکترونیک انعطاف پذیر و سایر کاربردهای پیشرفته ایده آل است.
این رویکرد جدید همینطور امکان تولید فویل های گرافنی با ضخامت های قابل تنظیم را فراهم می آورد که می تواند منجر به باتری های کارآمدتر و ایمن تر شود.
این تیم با تلاشهای مداوم برای کاهش ضخامت ورق های گرافن و افزایش بیشتر خواص مکانیکی آنها، برای اصلاح این فرایند کار خواهد کرد، همینطور کاربرد این ماده جدید را فراتر از باتری های لیتیوم یون، مانند باتری های جریان ردوکس و باتری های یون سدیم، بررسی خواهد نمود.
منبع: ایت بال
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب