Cep telefonlarının, tabletlerin ve elektrikli araçların popülaritesi ile lityum piller, insanların yaşamlarında giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Pil güvenliği sorunu da göz ardı edilemeyecek bir sorun haline gelmiştir. Lityum pillerin güvenliğinin artırılması ve pillerin aşırı ısınması ve patlaması riskinin azaltılması bilim insanlarının önünde önemli bir sorun haline gelmiştir.
Yakın zamanda, San Diego, Kaliforniya Üniversitesi'nden bir araştırmacı olan Matthew Gonzalez, aşırı ısınma nedeniyle patlayan lityum piller sorununu çözmek için bir "dolusavak" konsepti önerdi.
Araştırmacılar ilk önce "lityum dendrit problemi" ile başladılar.
Hepimiz biliyoruz ki, bir lityum-iyon pil esas olarak iki elektrot, bir elektrolit ve bir ayırıcıdan oluşur, iyonlar lityum katottan başlar, elektrolit ve ayırıcıdan geçer ve son olarak grafit anoduna ulaşır.
Lityum dendritlerin kontrolsüz büyümesi, pilin performansını hızlı bir şekilde azaltabilir, pil ömrünü kısaltabilir ve hatta elektrotlar arasındaki ayırıcıyı delebilir ve pil kısa devresi gibi güvenlik sorunlarına neden olabilir.
Bu amaçla, araştırmacılar önce izolasyon membranına iletken karbon nanotüpler uyguladılar, dendritler izolasyon membranını oluşturup deldiğinde, elektronlar karbon nanotüpleri üzerinde toplanıp aküden yavaşça “dışarı aktı”. Bu yöntem rezervuarın “dolusavak” ına benzer: Rezervuardaki su seviyesi güvenlik sınırını aştığında, barajın tahrip olmasını önlemek için su “dolusavaktan” aşağı akışa akar.
Matthew Gonzalez şunları söyledi: "Yeni ayırıcı yavaş yavaş çok fazla şarj boşaltacak ve aynı zamanda elektronların katot tarafına" taşmasını "önleyecektir. Patlamak için yeterli enerji yok. "
Araştırmacılar, testte, yeni bir izolasyon membranı ile donatılmış lityum pilin, önceden uyarılabilen şarj ve deşarjın 20 ila 30 katı içinde kademeli olarak bozulduğunu buldular; geleneksel ayırıcı ile pil, belirli bir döngüde aniden kırılabilir Ve tamamen öngörülemez.
Şu anda, "dolusavak" lityum pili pratik olana kadar kurmak için yapılması gereken çok şey vardır, ancak çok sayıda lityum pil güvenlik probleminin ortaya çıkması, bu tür pillerin geliştirilmesinin gerekliliğini kanıtlamıştır.
