Litium on kevyin metalli, joten se soveltuu erinomaisesti kannettavan elektroniikan, sähköautojen ja lentokoneiden akkuihin. Mutta siinä on pieni ongelma. Litium-ioni-akkujen on tiedetty palavan. Onneksi tutkijat löysivät juuri tavan tehdä niistä turvallisempia, Mariella Moon raportoi Engadgetille .
Asiaan liittyvä sisältö
- "Kampaus" valon kautta voi antaa meille nopeamman ja tehokkaamman Internetin
Akkujen aiheuttamat tulipalot eivät ole yleisiä, mutta ne ovat ongelmallisia. The Economistin toimittaja selittää:
Vuonna 2006 miljoonat Sonyn valmistamat litium-ioni-akkupaketit vaihdettiin useiden satojen ylikuumenemisen ja muutaman palamisen jälkeen. Näitä akkuja käytettiin kannettavissa tietokoneissa, joita monet valmistajat ovat valmistaneet. Siitä lähtien tuotantoprosessit ovat parantuneet ja tulipalot ovat edelleen melko harvinaisia. Kuten Teslan perustaja Elon Musk on huomauttanut, että tällä hetkellä tien päällä on noin 30 000 Tesla-autoa, tulipalot ovat vaikuttaneet yhteen 10 000 ajoneuvosta - mikä kuulostaa huolta, mutta bensiinimoottorilla varustettujen autojen vastaava tilasto on yksi 1300: sta.
Palokäynnistyskyky johtuu pienistä vioista, jotka voivat johtaa oikosulkuihin akussa sen vanhetessa. Kuten kaikki akut, litiumparistot sisältävät anodin ja katodin, jotka on erotettu esteestä. Esteen vioittuminen tai vaurioituminen voi antaa litiumin kasvulle tai dendriitille kasvaa esteen läpi ja yhdistää anodin katodiin, mikä aiheuttaa hallitsemattoman ioninvaihdon ja lämmön kertymisen. Lopulta akku syttyy.
Tämän estämiseksi Stanfordin yliopiston tutkijat keksivat kuinka litiumdendriittien kasvun lopettaa, Moon raportoi. Litiumnitraatti, jonka tiedetään parantavan akun kestoa, ja litiumpolysulfidi, joka voi hajottaa litiumin, pitivät avainta. Ryhmä testasi erilaisia sekoituksia, kunnes löysivät oikeat mittasuhteet akun lisäämiseen. Onnistuneen sekoituksen myötä muodostuneet kasvut olivat pannukakkujen, ei dendriittien muotoisia eivätkä työnneet akun esteen läpi. Ryhmä julkaisi havaintonsa Nature Communications -lehdessä.
Moon kirjoittaa:
Lisäksi molempien kemikaalien lisääminen teki paristoista joustavamman, koska ne jatkoivat 99 prosentin hyötysuhdettaan jopa 300 lataus- ja purkausjakson jälkeen. Ne, joita hoidettiin vain litiumnitraatilla, alkoivat vähentyä tehokkuutta 150 syklin jälkeen.
Testit tehtiin pienillä paristoilla - laskureiden ja kaukosäätimien virrankäytössä, kirjoittaa Andrew Gordon Stanfordin kansallisen kiihdytinlaboratorion SLAC: n lehdistötiedotteessa. Seuraava vaihe on nähdä, auttaako sama uusi kemia suurempien paristojen parissa.
Litiumiongelmien vuoksi jotkut tutkimusryhmät pyrkivät löytämään muita metallisia vaihtoehtoja ja saamaan vielä enemmän energiaa jokaisesta akusta. Mutta tämä parannus saattaa pitää litiumin luettelon kärjessä hiukan pidempään.
