Էլեկտրական մեքենաների (EVs) լիթիում-իոնային մարտկոցները բախվում են անվտանգության և կայունության հետ կապված անջատիչների գերտաքացման, կարճ միացումների և արդյունավետության նվազմանը: Այս թերությունները մեղմելու նպատակով հետազոտողները օգտագործեցին պատվաստման պոլիմերացման տեխնիկան և մշակեցին սիլիցիումի նանոմասնիկների շերտավոր տարանջատիչներ, որոնք ջերմային կայուն են և դիմացկուն: Այս բաժանարարներով մարտկոցներն ավելի անվտանգ են և ցույց են տվել բարելավված կատարում: Այս զարգացումը կարող է նպաստել տրանսպորտի ոլորտի ածխաթթվայնացմանն ուղղված էլեկտրոնիկայի ընդունմանը:
Վերալիցքավորվող լիթիում-իոն մարտկոցներ (կամ Li-ion մարտկոցները կամ LIB-ները) վերջին երեք տասնամյակում դարձել են չափազանց տարածված և ամենուր: Բարձր էներգիայի խտության, թեթև քաշի և վերալիցքավորվելու շնորհիվ դրանք լայնորեն օգտագործվում են բջջային հեռախոսներում, նոութբուքերում, աուդիո-վիզուալ սարքերում, էներգիայի պահեստավորման և էլեկտրական շարժիչ մեքենաներում (EVs) և դարձել են առօրյա կյանքի անբաժանելի մասը: LIB-ները էկոլոգիապես մաքուր են, ապահովում են մաքուր էներգիայի պահեստավորում և նպաստում են դրան ածխաթթվացում տնտեսություն:
Այնուամենայնիվ, Lithium-ion մարտկոցներ Էլեկտրական մեքենաների (EVs) և էներգիայի պահեստավորման համակարգերի անվտանգության ռիսկը հիմնականում պոլիոլեֆինային բաժանարարների գերտաքացման պատճառով: Անջատիչները կանխում են կաթոդի և անոդի անմիջական շփումը, բայց դրանք հալչում են, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 160 °C գերտաքացման պատճառով: Արդյունքում, անոդը և կաթոդը կարող են անմիջական շփման մեջ լինել Li dendrites-ի ձևավորման միջոցով, հետևաբար ներքին կարճ միացումների և էլեկտրոլիտների անբավարար կլանման և արդյունավետության նվազեցման միջոցով:
Այս թերությունը վերացնելու համար ջանքեր են գործադրվել։ Կերամիկայի ծածկույթի կիրառումը համարվում էր, բայց ոչ պիտանի, քանի որ այն մեծացնում էր բաժանարարների հաստությունը և նվազեցնում կպչունությունը:
Վերջերս կատարված ուսումնասիրության մեջ, Ինչոնի ազգային համալսարանի հետազոտողները օգտագործել են պատվաստման պոլիմերացման տեխնիկան՝ սիլիցիումի երկօքսիդի միատեսակ շերտ (SiO) ամրացնելու համար։2) նանոմասնիկներ պոլիպրոպիլենից (PP) բաժանարարներից։ Այսպիսով, բաժանարարները ձևափոխված են SiO-ի ծածկույթով2 200 նմ հաստությամբ ավելի ջերմակայուն են և ճնշում են դենդրիտների ձևավորումը՝ պահպանելով էներգիայի պահպանման հզորությունը: Սա ենթադրում է, որ Li-ion մարտկոցների պոլիպրոպիլենային հիմքով տարանջատիչը (PPS) կարող է իմպրովիզացվել ներքին կարճ միացումները մեղմելու և մարտկոցն ավելի անվտանգ և արդյունավետ դարձնելու համար:
Այս զարգացումը տեղին է և խոստումնալից էլեկտրական մեքենաների (EVs) և էներգիայի պահպանման համակարգերի LIB-ների համար: Առևտրայնացվելուց հետո ավելի լավ անվտանգությամբ և արդյունավետությամբ իմպրովիզացված LIB-ները կարող են օգնել էկոլոգիապես մաքուր էլեկտրական մեքենաների յուրացմանը:
***
Հիշատակում:
- Manthiram, A. Անդրադարձ լիթիում-իոնային մարտկոցի կաթոդի քիմիայի վրա: Nat Commun 11, 1550 (2020): https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- Պարկ Ջ. et al 2024. Գերբարակ SiO2 նանոմասնիկների շերտավոր տարանջատիչներ՝ մակերևութային բազմաֆունկցիոնալացման ռազմավարությամբ՝ Li-metal մարտկոցների համար. Էներգիայի պահպանման նյութեր. Volume 65, February 2024, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
