سنسور جدیدی که جلوی انفجار باتری را می گیرد
تجهیزات جانبی: محققان «دانشگاه لیورپول» یک سنسور جدید ساخته اند که می تواند نشت گازهای خطرناک را در باتری های لیتیوم-یون قبل از آتش گرفتن یا انفجار آنها تشخیص دهد.
به گزارش تجهیزات جانبی به نقل از ایسنا، باتری های لیتیوم-یون می توانند انرژی دستگاه های بسیاری را از تلفن ها گرفته تا خودرو های الکتریکی تامین کنند اما ایمنی یک نگرانی اصلی درباره ی آنهاست. این باتری ها کارآمد و بادوام هستند اما لطمه دیدن آنها می تواند خطرناک باشد.
به نقل از آی ای، ظهور هر چه بیشتر وسایل نقلیه الکتریکی، رسیدگی به این مشکل را ضروری تر کرده است. بالاتر از ۲۰ مورد حریق یا انفجار خودرو های برقی با لطمه دیدگی باتری های لیتیوم-یون مرتبط بوده اند.
محققان «دانشگاه لیورپول»(UOL) در پروژه جدید خود، سنسور جدیدی را معرفی کرده اند که می تواند به ممانعت از لطمه دیدگی خطرناک باتری های لیتیوم-یون کمک نماید. همانطور که استفاده از باتری های لیتیوم-یون در تلفن های هوشمند، لپ تاپ ها، وسایل نقلیه الکتریکی و حتی اپلیکیشن های نظامی رایج تر می شود، خطرات ایمنی آنها نیز بیشتر می شود. بااینکه این باتری ها از چگالی انرژی و طول عمر بالا برخوردار می باشند اما خطرات قابل توجهی نیز دارند.
گرم شدن بیش از اندازه یا لطمه رسیدن به سلول های باتری می تواند بخارهای فرار را آزاد کند که ممکنست به حریق یا انفجار باتری منجر شوند. این مشکلات، ابداع سنسورهای گاز را که بسیار حساس، انتخابی و کم هزینه و هستند و ادغام آسان و راندمان انرژی را به همراه دارند، ضروری می سازد.
«لیانگدان ژائو»(Liangdan Zhao) از محققان این پروژه توضیح داد که پژوهش آنها به سبب نیاز فوری به باتری های ایمن تر انجام شده است. هدف پژوهش آنها از فعال کردن توانایی تشخیص سریع نشت الکترولیت، بهبود سیستم های مدیریت باتری، ممانعت از لطمه دیدگی و افزایش قابلیت اطمینان باتری های لیتیوم-یون است.
مقادیر کمی از بخار اتیلن کربنات که مولفه کلیدی الکترولیت باتری است، توسط سنسور جدید شناسایی می شود. بدین ترتیب، سنسور می تواند لطمه دیدگی های احتمالی را قبل از تبدیل شدن به مشکلات اصلی شناسایی کند.
پژوهشگران این سنسور گازی بسیار حساس و مقرون به صرفه را با بهره گیری از «چارچوب های آلی کووالانسی»(COFs) توسعه دادند که ساختارهای مولکولی مهندسی شده برای تشخیص انتخابی گازهای خاص هستند. این نخستین بار است که یک سنسور مبتنی بر چارچوب های آلی کووالانسی بصورت محاسباتی برای تشخیص اتیلن کربنات طراحی می شود.
محققان بعد از بررسی صدها ماده با بهره گیری از روش های محاسباتی، «COF-QA-۴» را به عنوان بهترین گزینه شناسایی نمودند. این ماده بسیار حساس، گاز مضر اتیلن کربنات را هدف قرار می دهد و بخارات دیگر را نادیده می گیرد.
این سنسور می تواند نشت را مدت ها قبل از ایجاد خطر تشخیص دهد. در بررسی های آزمایشگاهی، این سنسور یک عملکرد استثنایی را نشان داد و توانست بخار اتیلن کربنات را در غلظت ۱.۱۵ قسمت در میلیون تشخیص دهد.
بگفته محققان، تأثیر بالقوه این سنسور فراتر از وسایل نقلیه الکتریکی است برای اینکه می توان آنرا در سیستم های مدیریت باتری برای دستگاه های هوشمند خانگی و سیستم های ایمنی صنعتی ادغام کرد تا هشدارهای فوری را برای نشت گاز خطرناک عرضه نماید و به عنوان یک سیستم هشدار اولیه برای ممانعت از حوادث فاجعه بار عمل کند.
منبع: 93z.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب