محققان باتری لیتیومی با قابلیت بازدارندگی آتش و ۸۰ درصد وزن کمتر توسعه دادند

محققان دانشگاه «استنفورد» با همکاری بخش انرژی آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده «اسلک» کلکتور جریان باتری با ۸۰ درصد وزن کمتر توسعه داده‌اند که آتش نمی‌گیرد.

نویسنده ارشد این مقاله به نام «یی کوی» که استاد SLAC و دانشگاه استنفورد بوده و همچنین محقق موسسه استنفورد برای علوم ماده و انرژی (SIMES) است، در بیانیه‌ای اعلام کرده:

«کلکتور جریان همیشه وزن زیادی داشته‌ و تا به امروز محققان موفق به افزایش عملکرد باتری با استفاده از آن‌ها نشده بودند. با این حال در پژوهش ما با کاهش ۸۰ درصدی وزن آن، تراکم انرژی باتری‌های لیتیوم یونی افزایش پیدا کرده و ۱۶ تا ۲۶ انرژی بیشتری نسبت به وزن درون آن‌ها ذخیره می‌شود که در مقایسه با رشد ۳ درصدی در سال‌های اخیر یک پیشرفت بزرگ است.»

دانشمندان امیدوارند این فناوری جدید برد خودروهای الکتریکی را افزایش دهد و از آتش‌سوزی لپ‌تاپ‌ها، گوشی‌های هوشمند و دیگر دستگاه‌های الکترونیکی جلوگیری کند. این فناوری همچنین می‌تواند تاثیر بزرگی روی بازیافت باتری‌ها داشته باشد. با کاهش وزن باتری‌ها، هزینه انتقال آن‌ها برای بازیافت کاهش پیدا می‌کند.

این اولین باری نیست که دانشمندان برای کاهش وزن باتری‌ها و همچنین افزایش مقاومت آن‌ها در برابر آتش سوزی تلاش می‌کنند. محققان تا به امروز تکنیک‌های مختلفی را مورد آزمایش قرار داده‌اند که البته تمام آن‌ها شکست خورده‌اند. پژوهشگران حتی به الکترولیت باتری، بخش قابل اشتعال آن نیز مواد بازدارنده آتش اضافه کردند که البته با افزایش حجم آن، یون‌ها به خوبی درون باتری هدایت نمی‌شوند.

در پژوهش جدید دانشمندان برای غلبه بر این مشکل، کلکتورهای مبتنی بر پلیمر سبک وزنی به نام «Polyimide» را تولید و مورد آزمایش قرار دادند. این پلیمر در برابر آتش مقاوم است و همچنین می‌تواند در برابر دمای بالای تولید شده توسط فناوری شارژ سریع نیز از خود مقاومت نشان دهد. محققان برای محافظت از این پلیمر، به آن بازدارنده آتش به نام «تری‌فنیل فسفات» و یک لایه فوق نازک مس اضافه کردند.

محققان برای آزمایش باتری‌های جدید، آن‌ها را در معرض شعله قرار دادند و مشخص شد که آتش پس از چندین ثانیه خاموش شده و دوباره روشن نمی‌شود.