Ang mga baterya ng Lithium-ion para sa mga de-kuryenteng sasakyan (EV) ay nahaharap sa mga isyu sa kaligtasan at katatagan dahil sa sobrang pag-init ng mga separator, mga short circuit at pagbaba ng kahusayan. Sa layuning pagaanin ang mga pagkukulang na ito, gumamit ang mga mananaliksik ng graft polymerization technique at bumuo ng mga makabagong silica nanoparticles na mga layered separator na thermally stable at matibay. Ang mga baterya na may mga separator na ito ay mas ligtas at nagpakita ng pinahusay na pagganap. Ang pag-unlad na ito ay maaaring mag-ambag sa pag-aampon ng mga EV tungo sa decarbonizing na sektor ng transportasyon.
Ang rechargeable Lithium-ion baterya (o mga Li-ion na baterya o LIB) ay naging napakapopular at nasa lahat ng dako sa nakalipas na tatlong dekada. Dahil sa mataas na density ng enerhiya, magaan ang timbang at rechargeability, ang mga ito ay malawakang ginagamit sa mga mobile phone, laptop, audio-visual device, power storage at electric motor vehicles (EVs) at naging mahalagang bahagi ng pang-araw-araw na buhay. Ang mga LIB ay eco-friendly, nagbibigay ng malinis na imbakan ng enerhiya at nag-aambag sa decarbonizing ekonomiya.
Gayunpaman, Lithium-ion baterya nahaharap sa panganib sa kaligtasan para sa mga de-koryenteng sasakyan (EV) at mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya dahil sa sobrang pag-init ng mga polyolefin separator. Pinipigilan ng mga separator ang direktang kontak sa pagitan ng cathode at anode, ngunit natutunaw sila kapag tumaas ang temperatura sa 160 °C dahil sa sobrang pag-init. Bilang isang resulta, ang anode at cathode ay maaaring direktang makipag-ugnay sa pamamagitan ng pagbuo ng mga Li dendrite kaya panloob na mga short circuit at hindi sapat na pagsipsip ng mga electrolyte at nabawasan ang kahusayan.
May mga pagsisikap na harapin ang pagkukulang na ito. Ang paglalagay ng coating ng mga ceramics ay naisip ngunit nakitang hindi angkop dahil pinataas nito ang kapal ng mga separator at nabawasan ang pagdirikit.
Sa isang kamakailang pag-aaral, ang mga mananaliksik sa Incheon National University ay gumamit ng graft polymerization technique upang ikabit ang isang pare-parehong layer ng silicon dioxide (SiO2) nanoparticle sa polypropylene (PP) separator. Ang mga separator kaya binago sa isang patong ng SiO2 ng 200 nm na kapal ay mas lumalaban sa init at pinipigilan ang pagbuo ng dendrite habang pinapanatili ang kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya. Iminumungkahi nito na ang polypropylene-based separator (PPS) ng mga Li-ion na baterya ay maaaring gawing improvised upang mabawasan ang mga panloob na short circuit at upang gawing mas ligtas at mahusay ang baterya.
Ang pag-unlad na ito ay may kinalaman at nangangako para sa mga LIB sa mga de-koryenteng sasakyan (EV) at mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya. Kapag na-komersyal na, ang mga improvised na LIB na may mas mahusay na kaligtasan at kahusayan ay makakatulong sa paggamit ng mga eco-friendly na electric vehicle.
***
Sanggunian:
- Manthiram, A. Isang pagmuni-muni sa lithium-ion battery cathode chemistry. Nat Commun 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- Park J., et al 2024. Ultra-thin SiO2 nanoparticle layered separator sa pamamagitan ng isang surface multi-functionalization na diskarte para sa mga Li-metal na baterya: Lubos na pinahusay na Li-dendrite resistance at thermal properties. Mga Materyales sa Imbakan ng Enerhiya. Tomo 65, Pebrero 2024, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
