向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

纳米钻石可解决锂电池起火问题?

时间:2017-11-10 作者:R. Colin Johnson 阅读:
美国卓克索大学与中国清华大学的研究人员发现一种防止电池“枝晶”形成的方法,有助于克服锂离子电池起火燃烧甚至引发爆炸的问题。

三星(Samsung)旗舰级手机Galaxy Note 7s由于存在电池爆炸的疑虑,遭到全球多家航空公司禁止携带登机。不过,研究有关电池起火或爆炸的科学家们最近在防火安全上迈出了第一步,他们追踪到发热失控的根源来自于电池阳极与阴极之间形成的小型树枝状结晶(dendrite)所致。eGsEETC-电子工程专辑

美国卓克索大学(Drexel University)的材料专家们提出了一种低成本、简单的方法,有助于防止这种“枝晶”的形成:以至少1%的浓度混合纳米钻石与普通的锂离子电解质。eGsEETC-电子工程专辑

卓克索大学教授Yury Gogotsi与中国清华大学博士班候选人一起发现了这种方法。但是,要让三星以及众多的其他锂离子电池制造商与OEM接受并采用这一概念,应该比研究人员确认纳米钻石添加剂有效更加困难。eGsEETC-电子工程专辑

Gogotsi说:“我们只好使用Drexel大学提供的内部资金来证实这个概念可行。现在我们仍在努力吸引业界合作伙伴的资助,才能更详细地表征这一过程,以及确定哪些特定应用需要添加多少纳米钻石到电解液中。”
Yury-Gogotsi
Yury GogotsieGsEETC-电子工程专辑

事实上,锂离子电池技术已经很昂贵了,会不会一听到纳米钻石中的“钻石”就吓走一票对于成本敏感的制造商?但Gogotsi指出,这样的顾虑是多余的,因为纳米钻石的制造成本低廉,实际上还可以用废料来制造。eGsEETC-电子工程专辑

Gogotsi说:“你只需要使用过期的爆炸物,否则处理成本昂贵,然后在密闭的腔室内引爆。其结果是在腔壁上产生超过50%的纳米钻石涂层,测量约为5纳米。” 做的只是使用过期的eGsEETC-电子工程专辑

这个机制就像漫画中超人制作钻石的方式:超级英雄在普通的碳上施加极其高的压力,迫使它进入最紧致的结构。当然,在《超人:钢铁英雄》(Man of Steel)电影中,超人徒手就能做到,而Gogotsi的方法则有赖于在密闭空间中引爆造成的极度压力。
20171110-Nanodiamonds
锂离子电池的电解液中加入纳米钻石,可望避免发热失控形成枝晶,甚至引发火灾 (来源:Drexel University、Tsinghua University)eGsEETC-电子工程专辑

Gogotsi的实验室使用制造这种纳米钻石的过程,但他说,“这一过程其实是由俄罗斯的三座实验室发明的,而且必须加以保密,每一座实验室都不知道其他实验室的类似发现。”eGsEETC-电子工程专辑

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Lab)最终公布了这一过程的细节,目前已在全球范围内用于将难以处置的废弃物(例如过期的C4)转化为可销售的产品。纳米钻石目前也广泛应用于工业研磨、医用涂料和测量磁场的电子传感器等产品中。
20171110-Nanodiamonds1
电解质中逐渐生长的枝晶内含不到1%的纳米钻石(左),以及无枝晶的锂离子电池与纳米钻石(右)比较 (来源:Drexel University)eGsEETC-电子工程专辑

现在,纳米钻石已经就绪,可用于解决电池起火或爆炸的问题——前提是,如果制造商愿意相信的话。eGsEETC-电子工程专辑

编译:Susan HongeGsEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载eGsEETC-电子工程专辑

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。
eGsEETC-电子工程专辑

eGsEETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
R. Colin Johnson
EETimes前瞻技术编辑。R. Colin Johnson自1986年以来一直担任EE Times的技术编辑,负责下一代电子技术。 他是《Cognizers – Neural Networks and Machines that Think》一书的作者,是SlashDot.Org的综合编辑,并且是他还因对先进技术和国际问题的报道,获得了“Kyoto Prize Journalism Fellow”的荣誉。
您可能感兴趣的文章
  • 荣耀高管称"快充不能以牺牲电池寿命为代价",卢伟冰回应 针对小米副总裁卢伟冰说小米30W快充充电速度比友商40W快充充电速度还快的问题,近日,荣耀业务部副总裁老熊回应称,友商30W快充全程都是保持大电流充电的,友商30W快充是以牺牲电池寿命为代价。 卢伟冰随后发文指出,友商的快充是开始的时候电池掉电,UI上却显示没掉电,结束时电池没充满却UI显示100%,让用户感觉充电快...
  • 电动牙刷技术方案! 矽海半导体推出电动牙刷技术方案...
  • 新版本Geekbench 5基准测试在改进的同时带来了偏差 处理器设计社区离不开基准测试,作为一种跨平台的基准测试,Geekbench在众多可用产品中最受欢迎。Geekbench 5相较于之前的版本做了一些重大改进,但新版本比以前少了一些系统级性能基准测试,甚至还额外产生了以前版本中没有的偏差。
  • 超低功耗可穿戴医疗设备的四种能量采集方法 更大的电池容量、更长的电池寿命,而电池体积不能增大,对电池供电联网设备诸如此类的需求越来越多。电池技术正通过利用能量收集满足越来越多的需求。能量收集解决方案已被设计为电池的辅助电源,或作为不受能耗限制的可穿戴设备永久使用的独立电源。
  • 拆解:Apple Watch Series 5,差别不大 Apple Watch Series 5 发布后,一直被用户吐槽与上一代差别不大,著名拆解网站 iFixit 本周先后拆解了这款新手表的44mm和40mm,拆解结果印证了人们的看法。
  • HEV/EV电池管理系统中的标准放大器功能 HEV/EV动力总成的核心在于系统。该系统从电网获取电力,将其存储在电池中(静止时),并从电池获取能量以转动电机并移动车辆。该系统主要包括四个子系统:车载充电器(OBC)、电池管理系统(BMS)、DC-DC转换器(DC/DC)以及逆变器和电机控制(IMC),如图1所示。在HEV/EV的BMS中经常忽略放大器的灵活性和成本效益。因此,本文将重点介绍BMS以及设计人员如何在系统中使用放大器。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告