[ad_1]

تصویر

تصویر: تصویر گرافیکی نقش یک سلول آلومینیومی را نشان می دهد که می تواند خطر آتش سوزی باتری در NCA (نیکل ، کبالت و آلومینیوم) را کاهش دهد ، که به طور گسترده ای به عنوان … بیشتر

اعتبار: موسسه علوم و فنون کره (KIST)

اخیراً ، تعدادی از حوادث ناشی از آتش سوزی در باتری وسایل نقلیه الکتریکی (EV) رخ داده است. بر خلاف باتری های مورد استفاده در دستگاه های کوچک تلفن همراه ، مانند تلفن های هوشمند ، باتری EV از صدها سلول باتری تشکیل شده است و هرگونه بی ثباتی می تواند تلفات جانی و خساراتی به بار بیاورد. در برابر تلاش های مختلف برای تعیین علت آتش سوزی باتری ، محققان کره ای روش جدیدی برای تجزیه و تحلیل برای ارزیابی ثبات حرارتی باتری های EV ایجاد کرده اند.

انستیتوی علم و فناوری کره (KIST) اعلام کرد که یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دکتر وونیونگ چانگ از مرکز تحقیقات ذخیره انرژی KIST و دکتر سونگ مین کیم از مرکز تحقیقات کامپوزیت کربن شعبه Jeonbuk یک پلت فرم تجزیه و تحلیل زمان واقعی برای ارزیابی ثبات حرارتی مواد کاتدی یک باتری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری ایجاد کرده است ، که از طریق آن مکانیسم تخریب گرمایی را با توجه به تغییر در ترکیب شیمیایی 1)کاتد نیکل بالا مواد برای اتومبیل های الکتریکی.

مواد کاتدی باتری EV یکی از عوامل کلیدی تعیین کننده ظرفیت باتری و در نتیجه دامنه حرکت است. کاتد با مخلوط کردن فلزات مختلف مانند نیکل ، کبالت و آلومینیوم یا نیکل ، منگنز و کبالت با توجه به نسبت اختلاط خاصی تولید می شود و محققان شرکت ها و دانشگاه ها در تلاشند تا نسبت ترکیب مناسب را برای افزایش دامنه حرکت EV ها پیدا کنند. .

مواد کاتدی حاوی نیکل است و بین محتوای نیکل و ظرفیت رابطه مثبت دارد. علاوه بر این ، از آنجا که نیکل نسبت به کبالت ارزان تر است ، افزودن بیشتر نیکل به طور موثر هزینه واحد باتری EV را کاهش می دهد. با این حال ، ضعف مهلک نیکل این است که ثبات باتری را کاهش می دهد ، زیرا به راحتی در برابر محیط خارجی واکنش نشان می دهد. در مورد مواد کاتدی مورد استفاده برای 2)نسل سوم EVs ، که در حال حاضر در حال توسعه هستند ، محتوای نیکل به 80 or یا بالاتر افزایش یافته و برای اطمینان از ایمنی باید وخیم بعدی در پایداری بهبود یابد.

آتش سوزی باتری در درجه اول با واکنش گرمازایی شدید بین ماده کاتدی مبتنی بر اکسید باردار و الکترولیت های مایع قابل اشتعال آغاز می شود. بنابراین ، تیم تحقیقاتی KIST بر روی سطح کاتد در تماس با الکترولیت ها متمرکز شده و روشهای مختلف میکروسکوپ الکترونی عبوری (طیف سنجی از دست دادن الکترون ، پراش الکترون و غیره) را برای مشاهده و تجزیه و تحلیل دقیق ساختار بلوری کاتد و تغییرات شیمیایی در مواد تشکیل دهنده در نتیجه افزایش دما. در نتیجه ، امکان تعیین دلیل کاهش پایداری حرارتی باتری بر اساس ترکیب شیمیایی مواد کاتدی NCA (نیکل ، کبالت ، آلومینیوم) و نقش اجزای سازنده در اطمینان از باتری وجود دارد.

تیم تحقیق KIST بررسی کرده است که افزایش میزان نیکل در مقایسه با محتوای آلومینیوم در ماده کاتد NCA ظرفیت باتری را بهبود می بخشد ، اما به طور قابل توجهی ثبات حرارتی را در حد شارژ بالایی (پاسخ 67٪ به کل یون های لیتیوم) کاهش می دهد. تجزیه و تحلیل نشان داد که کمبود آلومینیوم وجود دارد که در واکنش ردوکس دخیل نیست و این منجر به تشکیل فاز جدیدی می شود (فاز O1) ، که می تواند ثبات حرارتی را در طول فرآیند شارژ کاهش دهد. مشخص شده است که سطح فاز جدید ناپایدار دلیل اصلی کاهش پایداری حرارتی است.

دکتر وونیونگ چانگ از KIST گفت: “در سراسر جهان یک سری آتش سوزی رخ داده است و منبع آتش سوزی در بسیاری از موارد باتری است. این مطالعه اهمیت طراحی ترکیبات شیمیایی را تأیید می کند که ثبات حرارتی را در ایجاد کاتدیک با بازده بالا فراهم می کند. مواد. ”

دکتر سئونگ مین کیم از شاخه جئونبوک KIST گفت: “اطمینان از ثبات حرارتی ماده کاتدی که واکنشهای گرمازا آغاز می شود ، کلیدی در ارتقا EV است. تکنیک های پیشرفته آنالیز ارائه شده در این مطالعه به اثرات عناصر کمیاب تعیین می شود و به نوبه خود منجر به تولید مواد کاتدی بسیار کارآمد می شود که ایمن بودن آنها تضمین شده است. ”

###

فرهنگ لغت شرح:

1) کاتد نیکل بالا: مواد الکترود با محتوای نیکل 80٪ یا بیشتر

2) نسل سوم EV: EV که می تواند در صورت شارژ کامل حداقل 500 کیلومتر را طی کند

یادداشت برای سردبیران:

این مطالعه با اعطای کمک مالی از وزارت علوم و فناوری اطلاعات و ارتباطات (MSIT) به عنوان بخشی از برنامه تحقیق و توسعه نهادی KIST و برنامه شغلی میان دوره ای بنیاد تحقیقات ملی کره انجام شده است. یافته ها در آخرین شماره مجله بین المللی گزارش شده است ، انرژی نانو (IF: 16.602 ، برتر 4.29٪ در قسمت JCR).

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir