تولید لایه محافظ نانویی برای افزایش ایمنی باتری‌ها

دانشمندان مواد کامپوزیت گرافن را برای مدیریت حرارتی کارآمد باتری‌های Li-ion توسعه می‌دهند. این گروه تحقیقاتی از دانشگاه ژجیانگ چین با استفاده از کامپوزیت‌های تغییر فازدهنده گرافن هیپربولیک (هذلولی)، سیستم مدیریت حرارتی جدیدی را برای جلوگیری از فرار حرارتی سلول‌های باتری لیتیوم یون (LIB) توسعه داده‌اند.

به گزارش ساینس دایرکت، این نتایج به رفع نگرانی‌های ایمنی سلول‌های باتری لیتیوم یون، که عمدتاً ناشی از فرار حرارتی است، می‌پردازد. در حالی که سیستم‌های مواد تغییر فازدهنده از قبل وجود دارند، مسئله حل نشده بین توان بالا و چگالی انرژی است که کاربرد‌های عملی آن را تا حد زیادی محدود می‌کند.

سیستم مدیریت حرارتی جدید توسعه یافته در این پروژه متکی بر یک ماده کامپوزیتی است که از چارچوب گرافن هذلولی و پارافین تشکیل شده است. براساس گزارشات منتشر شده، با بارگزاری تنها ۱۲٫۵ درصد وزنی گرافن، این کامپوزیت رسانایی حرارتی چشمگیر حدود ۳۰٫۷۵ W/mK و حفاظت فوق‌العاده بالا (۹۰٪) گرمای نهان را نشان می‌دهد. این نتایج فراتر از بسیاری از کامپوزیت‌های تغییر فازدهنده است.

براساس اعلام این تیم، کامپوزیت پارافین-گرافن (PGC) تقریباً سه برابر تراکم انرژی بالاتر را در مقایسه با پارافین تجاری نشان می‌دهد.

دمای یک بسته باتری سری که سیستم PGC از آن محافظت می‌کند کمتر از ۶۰ درجه سانتی‌گراد است، این رقم بسیار کمتر از ~۱۲۰ درجه سانتی‌گراد باتری‌هایی است که فاقد این لایه محافظ است. سیستم PGC قابلیت استفاده و ایمنی باتری‌های لیتیوم یون را گسترش می‌دهد و راهبردی برای مدیریت حرارتی باتری‌ها است.

انتهای پیام/