Lithium er det letteste metal, hvilket gør det ideelt til brug i batterier til bærbar elektronik, elbiler og fly. Men der er et lille problem. Det er kendt, at lithium-ion-batterier brænder. Heldigvis opdagede forskere netop en måde at gøre dem mere sikre på, rapporterer Mariella Moon for Engadget .
Relateret indhold
- "Kæmning" gennem lys kan give os hurtigere og mere kraftfuldt internet
Batteri-forårsaget brand er ikke almindelige, men de er et problem. En reporter hos The Economist forklarer:
I 2006 blev millioner af lithium-ion-batteripakker lavet af Sony udskiftet efter flere hundrede overophedede og et par fået fyr. Disse batterier blev brugt i bærbare computere produceret af en række fremstiller. Siden da er produktionsprocesserne forbedret, og brande forbliver relativt sjældne. Som Elon Musk, Teslas grundlægger, har påpeget, at med ca. 30.000 Tesla-biler nu på vejen, har brande påvirket en ud af 10.000 køretøjer - hvilket lyder dårligt, men den tilsvarende statistik for benzindrevne biler er en ud af 1.300.
Fire-start evner kommer fra små fejl, der kan føre til kortslutninger i batteriet, når det ældes. Som alle batterier indeholder lithiumbatterier en anode og en katode adskilt af en barriere. Fejl eller skade på denne barriere kan tillade, at udvækst eller dendriter af lithium vokser gennem barrieren og forbinder anode til katode, hvilket forårsager en ukontrolleret ionbytning og varmeopbygning. Til sidst tændes batteriet.
For at forhindre dette regnede forskere ved Stanford University, hvordan man stopper væksten af disse lithiumdendriter, rapporterer Moon. Lithiumnitrat, som er kendt for at forbedre batteriets levetid, og lithium polysulfid, der kan nedbryde lithium, holdt nøglen. Holdet testede forskellige blandinger, indtil de fandt de rigtige proportioner, der skal tilføjes til batteriet. Med den vellykkede blanding var de dannede vækster formet som pandekager, ikke dendriter og skubbede ikke gennem batteriets barriere. Holdet offentliggjorde deres fund i Nature Communications .
Moon skriver:
Yderligere tilføjede begge kemikalier, gjorde batterierne mere robuste, da de fortsatte med at fungere med 99 procent effektivitet, selv efter 300 ladeafladningscykler. De, der kun blev behandlet med lithiumnitrat, begyndte at blive mindre effektive efter 150 cykler.
Testene var i små batterier - den slags, der blev brugt til strømregnemaskiner og fjernbetjeninger, skriver Andrew Gordon i en nyhedsmeddelelse fra Stanfords National Accelerator Laboratory, SLAC. Det næste trin vil være at se, om den samme nye kemi hjælper med større batterier.
I betragtning af problemerne med lithium arbejder nogle forskningsgrupper med at finde andre metalliske indstillinger og få endnu mere energi ud af hvert batteri. Men denne forbedring kan muligvis holde lithium øverst på listen lidt længere.
