Paul Arnold tərəfindən , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriAlov gecikdirən interfeyslər batareyanın həddindən artıq istiləşməsi zamanı təhlükəli qaz hasilatını tənzimləyir və partlayış risklərini azaldır. Kredit: Ying Zhang

Tədqiqatçılar daxili yanğınsöndürən ilə təchiz edilmiş litium metal akkumulyatorun işləyən prototipini hazırlayıblar, batareya həddindən artıq qızarsa, o işə salınır.

Litium metal batareyalar hazırda məhdud istifadədədir, lakin böyük potensiala malikdir, çünki onlar litium-ion batareyalardan on dəfə çox enerji saxlaya bilirlər . Onlar yüksək enerji sıxlığı verirlər , yəni ölçülərinə nisbətən böyük miqdarda enerji saxlaya bilirlər. Bu, onları elektrikli nəqliyyat vasitələri , portativ elektronika və bir çox digər enerjiyə ehtiyacı olan cihazlar üçün ideal edir .

Yanğın və partlayış riski

Bununla belə, problem var. Bu tip batareyalar yüngül litium metal anodlardan və yüksək gərginlikli nikellə zəngin oksid katodlarından istifadə edir ki, bu da alışan qazlar çıxara bilər. Bu qazlar akkumulyatorda yığılarsa, yanğına və ya partlayışa səbəb ola bilər.

Bunun öhdəsindən gəlmək üçün Çin Elmlər Akademiyasının Kimya İnstitutundan Ying Zhang və həmkarları prototip litium metal batareyasının katoduna alov gecikdirən bir polimer daxil etdilər.

Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında nəşr olunan tədqiqatçılar prototip batareyanı və standart litium metal batareyanı 50 °C-dən başlayaraq tədricən artan temperaturlara məruz qoyublar. Temperatur 100°C-dən çox olduqda, hər iki batareya həddindən artıq qızmağa başladı.Oyna

00:0000:10SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaToF-SIMS Təhlili zamanı FRI@NCM811 Katodları üçün Kimyəvi Xəritələrin Təkamülü. Video, uçuş zamanı ikincil ion kütlə spektrometriyası (ToF-SIMS) testində müşahidə edilən FRI@NCM811 katodlarının kimyəvi xəritəsi təkamülünü təsvir edir. Aydınlıq və vizuallaşdırma üçün oxutma sürəti 20 dəfə sürətləndirilib. Kredit: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2501549122

Bununla belə, prototipdə xüsusi polimer parçalanmağa və mini yanğınsöndürənlər kimi fəaliyyət göstərən kimyəvi maddələri (alovun qarşısını alan radikallar) buraxmağa başladı. Xüsusilə, onlar yanan qazların əmələ gəlməsinə cavabdeh olan anodda reduktiv reaksiyaları basdırdılar.

Temperatur 120 °C-dən yuxarı qalxdıqda, standart batareya 13 dəqiqə ərzində 1000 °C-ə qədər qızdı və alovlandı. Eyni zamanda, eyni eksperimental şəraitdə alov gecikdirən polimer olan prototip 220 °C-lik pik temperatura çatdı və alov tutmadı və partlamadı.

“Bu ağıllı qaz idarəetmə strategiyası həm istilik təhlükəsizliyini, həm də elektrokimyəvi sabitliyi artırır, qabaqcıl enerji saxlama tətbiqləri üçün yanğına qarşı təhlükəsiz Li metal batareyalara çevrilmə yolu təklif edir” dedi tədqiqatçılar öz məqalələrində.Alov gecikdirən interfeyslər batareyanın həddindən artıq istiləşməsi zamanı təhlükəli qaz hasilatını tənzimləyir və partlayış risklərini azaldır. Kredit: Ying Zhang

Daha təhlükəsiz batareyalar

Bu yanğınsöndürmə texnologiyası geniş miqyasda uğurlu olarsa, o, portativ elektronika və tibbi cihazlardan tutmuş elektrik anbarı və elektrik nəqliyyat vasitələrinə qədər hər şeydə daha təhlükəsiz batareyalar üçün oyun dəyişdirici ola bilər. Yanğın riskini azaltmaqla, bu irəliləyiş həm də daha çox insanı qazla işləyən avtomobillərini elektrik avtomobilləri ilə dəyişməyə sövq edə bilər, çünki təhlükəsizliklə bağlı narahatlıqlar bəzi insanların tərəddüd etmələrinin səbəblərindən biridir.

Bundan əlavə, bir neçə modifikasiya ilə, alov gecikdirən material mövcud batareya istehsal üsullarından istifadə edərək batareyalara daxil edilə bilər ki, bu da onların yayılmasını və qəbulunu sürətləndirməyə kömək edə bilər.

Müəllifimiz Paul Arnold tərəfindən sizin üçün yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Endryu Zinin tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Ətraflı məlumat: Jun-Chen Guo et al, Ağıllı qaz idarəçiliyi ilə yanğına qarşı təhlükəsiz Li metal batareya, Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2501549122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

© 2025 Science X Network