باتری ضد حریق با استفاده از گرافن در طراحی

علمی پژوهشی
Print Friendly

محققان با قرار دادن نانوذرات نیکل حاوی پوشش گرافن درون فیلم پلیمری موفق به ساخت باتری شدند که در صورت گرم شدن، جریان‌دهی خود را متوقف می‌کند این فرآیند موجب جلوگیری از آتش گرفتن باتری‌ها می‌شود.

به گزارش مرجع پلیمر در بازار ایران به نقل از سرویس فناوری ایسنا، محققان دانشگاه استنفورد باتری یون لیتیمی ساختند که می‌تواند متناسب با دمای اطراف خاموش و روشن شود. این باتری مانع از آتش‌سوزی در صورت گرم شدن بیش از حد لپ‌تاپ یا دیگر ادوات الکترونیکی می‌شود.

lithium ion

ژنان باو از محققان این پروژه می‌گوید: «پژوهشگران سعی می‌کنند از روش‌های مختلف برای حل مشکل آتش‌سوزی باتری‌های یون لیتیم جلوگیری کنند. ما موفق به طراحی اولین باتری شدیم که می‌تواند بدون این که دچار مشکل شود چرخه سرد و گرم شدن را طی کند.»

یک باتری یون لیتیم از دو الکترود و یک الکترولیت ساخته می‌شود که ذرات باردار میان این دو بخش به حرکت درمی‌آیند. شارژ بیش از حد یا تشکیل مدار کوتاه می‌تواند موجب گرم شدن باتری شود. زمانی که دما به ۳۰۰ درجه برسد، الکترولیت آتش گرفته و موجب انفجار می‌شود. روش‌های متعددی برای ممانعت از این پدیده پیشنهاد شده است. در سال ۲۰۱۴ یی چوی از دانشگاه استنفورد باتری طراحی کرد که با گرم شدن هشدار می‌داد. البته این روش‌ها معمولاً به گونه‌ای است که باتری مدت زمان زیادی بعد از گرم شدن قابل استفاده نیست.

در این پروژه جدید، این گروه تحقیقاتی از نانوذرات نیکل دارای پوشش گرافنی برای ساخت باتری استفاده کردند. زمانی که باتری خیلی گرم می‌شود، این ذرات از هم جدا شده و جریان متوقف می‌شود. با سرد شدن، مجدداً باتری فعالیت خود را آغاز می‌کند. در این پروژه محققان سطح نانوذرات نیکل را با گرافن پوشش داده و سپس آن را درون یک فیلم پلاستیکی پلی اتیلنی قرار دادند.

چن از محققان این پروژه می‌گوید: «ما به فیلم پلی اتیلنی ترکیباتی افزودیم تا جریان از میان آن عبور کند. این نانوذرات با هم در تماس هستند و جریان برقرار است زمانی که سیستم گرم می‌شود این نانوذرات از هم فاصله می‌گیرند و فیلم رسانایی خود را از دست می‌دهد.»

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Energy منتشر شده است.

0
telegram.png

نظر بگذارید