28 и 29 октября. Проблемы экологии в контексте цифровой трансформации общества... Архитектура. Инженерия. Цифровизация. Экология» пройдет в...


Графеновое покрытие поможет предотвратить возгорания литиевых батарей

Специалисты из Иллинойского университета обнаружили, что графен помогает предотвратить возгорания литиевых батарей, предотвращая доступ кислорода к воспламеняющимся материалам.

Причиной возгораний становятся быстрые зарядка и разрядка, в сочетании с высокими температурами. Условия вызывают разрушение катода, обычно сделанного из оксида лития-кобальта, и выделение кислорода. Если он сочетается с воспламеняющимися продуктами распада электролита при достаточном уровне тепла, может произойти спонтанное возгорание. Исследователи выяснили, что графеновое покрытие помогает предотвратить выделение кислорода, сообщает eurekalert.org. Его выводы представлены в Advanced Functional Materials.

«Мы думали, что, если удастся предотвратить утечку кислорода из катода, уменьшится риск появления огня», — сказал ответственный автор работы, адъюнкт-профессор Реза Шахбазян-Яссар.

Ранее специалист с коллегами использовал графен для управления нарастанием лития на электродах литий-металлических батарей. В новом проекте он с аспирантом Сорушем Шарифи-Аслом, ведущим автором работы, проверил, поможет ли покрытие материалом частиц кадота удержать кислород. Сначала ученые сделали графен электропроводным. Затем, обернули в него частицы оксида лития-кобальта. Электронный микроскоп показал, что оболочка заметно снизила выделение кислорода под действием тепла.

После этого авторы соединили частицы со связующим материалом для получения рабочего катода. При опытах в литий-металлической батарее, кислород почти не выделялся даже при больших напряжениях. Аккумулятор продолжал хорошо работать даже после 200 циклов.

«Устройство потеряло только 14% емкости после быстрой перезарядки. У обычных батарей при аналогичных условиях ухудшения составляют около 45%», — сказал Шарифи-Асл.

Графен оказался идеальным материалом для удержания кислорода. Покрытие, толщиной несколько нм, не увеличивает вес батареи.

«В будущем материал может стать одним из способов снижения риска воспламенения литиевых аккумуляторов, используемых повсеместно – от телефонов до автомобилей», — сказал Шахбазян-Яссар.

 

https://pronedra.ru/grafenovoe-pokrytie-pomozhet-predotvratit-vozgoraniya-litievyx-batarej-370943.html


17.05.2019