زمان زیادی از عرضه نخستین لپ تاپ ها، تلفن های هوشمند، تبلت ها و خودروهای الکتریکی نگذشته است؛ وسایلی که باتری های لیتیوم – یونی بخش مشترک و البته جدایی ناپذیر آنها به شمار می رود.

با اینکه این امکانات برای ما سهولت در زندگی را به همراه داشته اند، اما بزرگترین ایرادشان، همین باتری های مخرب است. ترس و دلهره از آتش گرفتن های بی موقع، حرارت بسیار زیاد، زود تخیله شدن شارژ و مدت زمان طولانی برای تأمین انرژی اولیه، از جمله مشکلات باتری های لیتیوم – یونی نامیده می شود.

حال، دانشمندان راهی بسیار کارآمد و ارزان برای جلوگیری از داغ شدن های مکرر و آتش گرفتن باتری ها یافته اند.

آنها یک لایه پلیمری حساس به گرما را به باتری های لیتیوم – یونی اضافه کرده اند که اگر دما بیش از یک حد معینی بالا رفت، می تواند آن را تشخیص داده و استفاده دستگاه از باتری را متوقف کند؛ بعد از آن که دما پایین آمد و باتری خنک شد، مجددا به باتری اجازه تأمین انرژی دستگاه را بدهد.

آتش گرفتن باتری ها که در نتیجه حرارت هم اتفاق می افتد، تحت تأثیر عوامل مختلفی است؛ برای مثال اگر درون باتری اتصال کوتاه الکتریکی بوجود آید، جریان الکتریکی از درون باتری، بین دو الکترود مثبت و منفی برقرار شده و در نتیجه دمای بین آنها بالا می رود و باتری آتش می گیرد.

پژوهشگران پیشتر هم به روش هایی برای سرد کردن باتری ها و جلوگیری از آتش سوزی رسیده بودند؛ مثلا اخیرا گروهی موفق به جاسازی کپسول های پلاستیک مایع در باتری ها شده بودند. نحوه این ساز و کار به این ترتیب بود که وقتی دمای باتری بالا می رفت، غشاء کپسول ذوب و پلاستیک مایع در باتری جاری می شد. در نتیجه یک لایه عایق پلاستیکی بین الکترودها تشکیل و اتصال کوتاه را قطع می کرد.

یکی از محققان دانشگاه استنفورد به نام “یی کای” در “پالو آلتو” کالیفرنیا می گوید: «متأسفانه این روش ها غیر قابل بازگشت هستند. بعد از اینکه باتری بیش از حد گرم می شود و سامانه جلوگیری از آتش سوزی به کار می افتد، باتری غیر استفاده می شود.»

به امید یافتن روشی بهتر و کارآمد تر، “کای” به یکی از همکاران قدیمی خود به نام “ژنان بائو” که مهندس شیمی است، روی آورد.

“بائو” و همکارانش پیشتر انواعی از پلاستیک های حاوی نانو ذرات نیکل را ساخته بودند که وقتی دمای این ذرات از یک حدی بالاتر می رفت، رسانایی الکتریکی این ماده ترکیبی کاهش می یافت.  “بائو” و “کای” فکر کردند که اگر روشی بدین ترتیب را در باتری های لیتیوم – یونی هم به کار برند، شاید ایمنی آن را در برابر مشتعل شدن افزایش دهند.

آنها در نهایت به ایده ساخت لایه ای پلیمری افتادند که وقتی دما از حد مجازی بالاتر می رود، می تواند رسانایی خود را قطع کند. طبق نظر متخصص باتری در آزمایشگاه ملی “لاورنس” در ایالت “برکلی” کالیفرنیا، این روش از سایر مواد ساخته شده تاکنون، عملکرد بهتری دارد.

نظر شما چیست؟ آیا می توان روزی به باتری هایی دست یافت که نیازی به شارژ کردن نداشته باشند، حرارت تولید نکنند و مشتعل هم نشوند؟

جهت مشاهده بیشتر مطالب اینجا کلیک کنید

www.shimisanat.com