REKLÁM

Lítium akkumulátor elektromos járművekhez: A szilícium-dioxid nanorészecskékkel bevont elválasztók növelik a biztonságot  

Az elektromos járművek (EV-k) lítium-ion akkumulátorai biztonsági és stabilitási problémákkal szembesülnek a leválasztók túlmelegedése, rövidzárlatok és csökkent hatékonyság miatt. E hiányosságok enyhítése érdekében a kutatók ojtott polimerizációs technikát alkalmaztak, és innovatív szilícium-dioxid nanorészecskékből álló réteges szeparátorokat fejlesztettek ki, amelyek termikusan stabilak és tartósak. Az ezekkel az elválasztókkal ellátott akkumulátorok biztonságosabbak és jobb teljesítményt mutattak. Ez a fejlemény hozzájárulhat az elektromos járművek elterjedéséhez a közlekedési ágazat szén-dioxid-mentesítése felé.  

Újratölthető lítium-ion akkumulátorok (vagy Li-ion akkumulátorok vagy LIB-ek) rendkívül népszerűvé és mindenütt elterjedtté váltak az elmúlt három évtizedben. Nagy energiasűrűségük, könnyű súlyuk és újratölthetőségük miatt széles körben használják mobiltelefonokban, laptopokban, audiovizuális eszközökben, energiatárolókban és elektromos gépjárművekben (EV-k), és a mindennapi élet szerves részévé váltak. A LIB-k környezetbarátak, tiszta energiatárolást biztosítanak és hozzájárulnak szén-dioxid-mentesítés gazdaság.  

Azonban a lítium-ion akkumulátorok az elektromos járművek (EV) és az energiatároló rendszerek biztonsági kockázatával szembesülnek, főként a poliolefin szeparátorok túlmelegedése miatt. A leválasztók megakadályozzák a katód és az anód közvetlen érintkezését, de megolvadnak, amikor a hőmérséklet túlmelegedés miatt 160 °C-ra emelkedik. Ennek eredményeként az anód és a katód közvetlen érintkezésbe kerülhet Li dendritek képződésével, így belső rövidzárlatokkal és nem megfelelő elektrolitfelvétellel és csökkentett hatékonysággal.  

Törekedtek erre a hiányosság kezelésére. Kerámia bevonat felhordását gondolták, de alkalmatlannak találták, mert megnövelte az elválasztók vastagságát és csökkentette a tapadást.  

Egy közelmúltbeli tanulmányban az Incheon National University kutatói ojtott polimerizációs technikát alkalmaztak egységes szilícium-dioxid réteg (SiO) rögzítésére.2) nanorészecskéket polipropilén (PP) szeparátorokká. Az így SiO bevonattal módosított szeparátorok2 A 200 nm vastagságúak hőállóbbak és elnyomják a dendritképződést, miközben megtartják az energiatároló kapacitást. Ez azt sugallja, hogy a Li-ion akkumulátorok polipropilén alapú szeparátora (PPS) rögtönözhető a belső rövidzárlatok csökkentése, valamint az akkumulátor biztonságosabbá és hatékonyabbá tétele érdekében.  

Ez a fejlesztés helyénvaló és ígéretes az elektromos járművekben (EV) és az energiatároló rendszerekben működő LIB-k számára. A kereskedelmi forgalomba kerülést követően a jobb biztonsággal és hatékonysággal rendelkező rögtönzött LIB-k elősegíthetik a környezetbarát elektromos járművek elterjedését.  

*** 

Referenciák:  

  1. Manthiram, A. Reflexió a lítium-ion akkumulátor katódkémiájáról. Nat Commun 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0  
  1. Park J., et al 2024. Ultravékony SiO2 nanorészecskék réteges szeparátorok felületi többfunkciós stratégiával Li-metal akkumulátorokhoz: fokozottan megnövelt Li-dendrit ellenállás és termikus tulajdonságok. Energiatároló anyagok. 65. kötet, 2024. február, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

A koffeinfogyasztás csökkenti a szürkeállomány mennyiségét

Egy nemrégiben végzett humán vizsgálat kimutatta, hogy mindössze 10 nap...

Végül is miből állunk? Mik az alapvető építőkövei a...

Az ókori emberek azt hitték, hogy négy emberből állunk...

Brain Pacemaker: Új remény a demenciában szenvedőknek

Az Alzheimer-kór agyi "pacemakere" segít a betegeknek...
- Reklám -
94,882VentilátorokMint
47,770KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás