Electronics

充電式バッテリーは、エネルギーを貯蔵し、スマートフォンから電気自動車までの電子機器に電力を供給するのに最適です。ただし、寒い環境では充電が難しくなり、発火する可能性もあります。 私は機械工学の教授で、大学時代から電池に興味を持っていました。私は今、 電池研究グループ ドレクセル大学にて。 この10年ほどの間に、私は次のようなものを見てきました。 リチウムイオン電池の価格が下落 生産市場として はるかに大きくなりました. 。将来の予測では、市場が到達する可能性があると予測されています 2030年までに年間数千GWh, 、大幅な増加。 しかし、リチウムイオン電池は完璧ではありません。この増加にはリスクが伴います。たとえば、寒い季節には電池の速度が低下したり、発火したりする傾向があります。 リチウムイオン電池の裏側 の 電気化学エネルギー貯蔵 バッテリー内は電気を蓄えることで動作します イオンの形で. 。イオンは、電子が多すぎるか不足しているため、ゼロ以外の電荷を持つ原子です。 電気自動車や電話を接続すると、コンセントから電気が供給されます。 これらのイオンを駆動します バッテリーの正極から負極へ。電極はイ...

で 新しく発表された研究, では、自己消火性の充電式バッテリーの設計について説明します。これは、最も一般的に使用される可燃性の高い電解質（リチウム塩と有機溶媒から構成される媒体）を、市販の消火器に使用されている材料に置き換えます。 電解質は、電荷を運ぶリチウムイオンがリチウムイオン電池の正極端子と負極端子の間のセパレータを横切って移動できるようにします。手頃な価格の市販の冷却剤をバッテリーの電解液として機能するように改良することで、自らの火災を消すバッテリーを製造することができました。 当社の電解液は、約華氏マイナス 100 ～ 175 度 (摂氏マイナス 75 ～ 80 度) の広い温度範囲で良好に機能しました。この電解液を使用して研究室で製造されたバッテリーは、バッテリーから熱を非常によく逃がし、内部火災を効果的に消火しました。 これらの電池に対して、リチウムイオン電池の安全性を評価する一般的な方法である釘刺し試験を実施しました。運転する 充電されたバッテリーを通したステンレス鋼の釘 内部短絡をシミュレートします。バッテリーが発火した場合、テストは不合格になります。充電したバッテリーに釘を打ち込んだと...

今日の電子時代では、充電可能なリチウムイオン電池が至る所に普及しています。何十年にもわたってバッテリー市場を支配してきた鉛蓄電池と比較して、リチウムイオンバッテリーはより速く充電でき、同じ重量でより多くのエネルギーを蓄えることができます。 これらのデバイスにより、電子機器や電気自動車は軽量化され、寿命が長くなりますが、欠点もあります。それらには大量のエネルギーが含まれており、発火すると、蓄えられたエネルギーがすべて放出されるまで燃え続けます。大量のエネルギーが突然放出されると、生命や財産を脅かす爆発が発生する可能性があります。 研究する科学者として エネルギー生成, ストレージ そして 変換, 、 そして 自動車工学, 、私たちはエネルギー密度が高く安全なバッテリーの開発に強い関心を持っています。そして、バッテリーメーカーがこの重大な技術的問題の解決に向けて前進しているという心強い兆候が見られます。 過充電を避けることは、リチウムイオン電池の火災のリスクを軽減する 1 つの方法です。 新たな火災の危険 都市交通は電化への変革期を迎えています。世界中の都市で気...