WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Technowinki

Opracowano bezpieczne akumulatory litowo-jonowe

Najczęstszym kierunkiem badań związanych z akumulatorami jest zwiększenie ich pojemności. Czasem badacze zajmą się także żywotnością ogniw, choć społeczeństwo chyba coraz bardziej przyzwyczaja się do przedmiotów, które szybko się zużywają. Jednak nie można zapominać, że problemem z którym zmagają się popularne dzisiaj akumulatory litowo-jonowe, jest ich podatność na przegrzewanie. Obecnie stosowane rozwiązania po przegrzaniu zaledwie do 150oC potrafią zapłonąć żywym ogniem czy nawet eksplodować.

Temu problemowi postanowili wypowiedzieć wojnę uczeni ze Stanford University. Dotychczas często proponowanym zabezpieczeniem było umieszczanie substancji utrudniających zapłon w elektrolicie, jednak było to zabezpieczenie jednorazowego użytku – chroniło akumulator przed wybuchem, ale nie przed nieodwracalnym uszkodzeniem. Badacze ze Stanford postawili sobie za cel opracowanie rozwiązania prostego i nadającego się do wielokrotnego użytku.

Wynalazek okazał się genialny w swojej prostocie. Uczeni opracowali cienki, polimerowy film, zawierający przewodzące prąd drobiny. Kiedy ogniwo zbytnio się nagrzewa, polimer pęcznieje i wspomniane drobiny tracą ze sobą kontakt, wyłączając ogniwo z obwodu elektrycznego i zapobiegając tym samym jego dalszemu przegrzewaniu. Wraz ze spadkiem temperatury, polimer wraca do swojej danej objętości i ogniwo znowu zostaje włączone w obwód.

W prototypie do budowy cienkiego filmu zastosowano doskonale wszystkim znany polietylen. Przewodzące prąd malutkie elementy są już bardziej skomplikowane. To mikroskopijne kawałeczki niklu (występujące naturalnie na ich powierzchni szpikulce są ważnym elementem projektu) pokryte, dla uzyskania lepszego przewodnictwa, warstwą grafenu.

Zaprezentowane rozwiązanie odcina prąd po osiągnięciu temperatury 70oC. Jak mówi Zhenan Bao, jedna z autorek rozwiązania, dzięki odpowiedniemu doborowi liczby przewodzących drobin oraz materiału polimerowego, równie łatwe jest uzyskanie „bezpieczników” odłączających ogniwo przy temperaturze 50 czy 100oC.

[źródło: eurekalert.org; grafika: angadget.com]