ElektronikMakalelerMühendislikNanoteknoloji

Aşırı Isındığında Kapanan, Soğuyunca Yeniden Çalışan Lityum İyon Pil Yapıldı

Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar aşırı ısındığında kendiliğinden kapanan, soğuduğunda tekrar çalışan ilk lityum iyon pili yapmayı başardı. Bu yeni teknolojinin lityum iyon pille çalışan cihazlarda patlamaları ve yanmaları engelleyebileceği belirtiliyor. “İnsanlar lityum iyon pillerden kaynaklanan yangın kazalarını önlemek için farklı stratejiler denediler. Biz aşırı ısındığında kendiliğinden kapananan, böylece defalarca ısınsa da soğuma döngüleri ile performansından hiçbir şey kaybetmeyecek ilk pili tasarladık,” diyor Stanford Üniversitesi’nden Kimya Mühendisi Prof. Zhenan Bao,

Bao ve meslektaşları yeni bataryayı Natur Energy dergisinde 11 Ocak 2016’da tarif edecekler.

Tipik lityum iyon piller sıvı veya jel olmak üzere iki elektrottan oluşurlar. Bunlar yüklü parçacıkları taşırlar. Pili delmek,kısa devre yapmak veya aşırı şarj etmek bataryada ısıya yol açar. Eğer sıcaklık 150 0C lere çıkarsa yanmaya ve dolayısıyla patlamaya neden olur.

Daha önce bazı teknikler denense de ,bu tekniklerde sonra batarya kurtarılamıyordu. Fakat 2014’de Stanford mühendisi Yi Cui batarya aşırı ısınmadan önce duran akıllı bir batarya yarattı.

patlamayan lityum pil

Nano dikenler (NanoSpikes)

İşte Cui,Bao ve doktora sonrası bilim insanı Zheng Chen çözümü nanoteknolojide buldu. Bao geçenlerde insan vücudundaki sıcaklığı takip edebilen bir vücut sensörü icat etti. Plastikten üretilen bu sensör küçük nikel nano dikenler tutturulmuştu.

Batarya için araştırmacılar dikensi nikel parçacıklarını grafenle kaplayarak, elastik polietilen ince filme tutturdular.

“Poletilen filmi elektrik akımının geçtiği elektrotlardan birine tutturduk. Elektriği iletmek için iğnemsi parçacıkların birbirine dokunması gerekiyor. Ama ısınma nedeniyle polietilen genleşiyor. İşte bu nedenle parçacıklar ayrılıyor  ve film iletkenliğini yitirerek, bataryadaki elektrik akışını durduruyor,” diyor araştırma lideri Chen.

Araştırmacılar pili 70 C’nin üzerine ısıttıklarında poletilen filmin hızla balon gibi genişledi ve iğnemsi parçacıklar uzaklaşarak pili kapattı. Fakat sıcaklık tekrar düştüğünde polietilen film küçülerek, dikensi parçacıklar bir araya geldi ve elektriği tekrardan üretti.

Araştırmacılar parçacık sayısı ve polimer tipine bağlı olarak pilin kapanma sıcaklığını ayarlayabilir. Örneğin 50 ila 100 derecede kapanma sağlanabilir.

Araştırmacılar yeni materyalin stabilitesini test etmek için pile sıcak hava silahıyla ardı ardına ısı verdi. Her seferinde pil çok ısındığında kapandı ve çabucak çalışma ısısına düşerek çalışmaya devam etti.

Bu sayede lityum iyon cihazların güvenliğinin arttırılabileceği umuluyor.

Kaynak :  http://www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160111121028.htm

Araştırma Referansı :

  1. Zheng Chen, Po-Chun Hsu, Jeffrey Lopez, Yuzhang Li, John W. F. To, Nan Liu, Chao Wang, Sean C. Andrews, Jia Liu, Yi Cui, Zhenan Bao.Fast and reversible thermoresponsive polymer switching materials for safer batteries. Nature Energy, 2016; 1 (1): 15009 DOI:10.1038/NENERGY.2015.9
Facebook Yorumları
Daha Fazla Göster

Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu