ຫມໍ້ໄຟ Lithium-ion ສໍາລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ປະເຊີນກັບບັນຫາຄວາມປອດໄພແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງເນື່ອງຈາກການ overheating ຂອງຕົວແຍກ, ວົງຈອນສັ້ນແລະປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ. ດ້ວຍຈຸດປະສົງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ບົກຜ່ອງເຫຼົ່ານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການຕິດສານໂພລິເມີຊ໌ແລະພັດທະນາຕົວແຍກຊັ້ນຂອງ silica nanoparticles ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ. ແບດເຕີຣີທີ່ມີຕົວແຍກເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມປອດໄພກວ່າແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບທີ່ດີຂຶ້ນ. ການພັດທະນານີ້ສາມາດປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການຮັບຮອງເອົາ EVs ໄປສູ່ຂະແຫນງການຂົນສົ່ງ decarbonising.
Lithium-ion ທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້ ແບດເຕີລີ່ (ຫຼືຫມໍ້ໄຟ Li-ion ຫຼື LIBs) ໄດ້ກາຍເປັນທີ່ນິຍົມຫຼາຍແລະຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງໃນສາມທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ນ້ໍາຫນັກເບົາແລະການສາກໄຟ, ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໂທລະສັບມືຖື, ໂນດບຸກ, ອຸປະກອນສຽງ, ການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ແລະໄດ້ກາຍເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງຊີວິດປະຈໍາວັນ. LIBs ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ສະຫນອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສະອາດແລະປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນ decarbonising ເສດຖະກິດ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, lithium-ion ແບດເຕີລີ່ ປະເຊີນກັບຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພສໍາລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ແລະລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການ overheating ຂອງຕົວແຍກ polyolefin. ຕົວແຍກປ້ອງກັນການຕິດຕໍ່ໂດຍກົງລະຫວ່າງ cathode ແລະ anode, ແຕ່ພວກມັນລະລາຍເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 160 ° C ເນື່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ. ດັ່ງນັ້ນ, anode ແລະ cathode ອາດຈະຕິດຕໍ່ໂດຍກົງໂດຍຜ່ານການສ້າງຕັ້ງຂອງ Li dendrites ດັ່ງນັ້ນວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນແລະການດູດຊຶມ electrolytes ບໍ່ພຽງພໍແລະປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ.
ມີຄວາມພະຍາຍາມທີ່ຈະຈັດການກັບຂໍ້ບົກຜ່ອງນີ້. ການໃສ່ເຄືອບເຊລາມິກໄດ້ຖືກຄິດເຖິງແຕ່ພົບວ່າບໍ່ເຫມາະສົມເພາະວ່າມັນເພີ່ມຄວາມຫນາຂອງຕົວແຍກແລະຫຼຸດຜ່ອນການຍຶດເກາະ.
ໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າມະຫາວິທະຍາໄລແຫ່ງຊາດ Incheon ໄດ້ນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການ graft polymerization ເພື່ອຕິດຊັ້ນທີ່ເປັນເອກະພາບຂອງ silicon dioxide (SiO.2) nanoparticles ກັບ polypropylene (PP) ແຍກ. ຕົວແຍກດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງດັດແປງດ້ວຍການເຄືອບ SiO2 ຄວາມຫນາຂອງ 200 nm ແມ່ນທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍແລະສະກັດກັ້ນການສ້າງ dendrite ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຕົວແຍກ polypropylene-based (PPS) ຂອງຫມໍ້ໄຟ Li-ion ສາມາດ improvised ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນແລະເຮັດໃຫ້ຫມໍ້ໄຟປອດໄພແລະປະສິດທິພາບ.
ການພັດທະນານີ້ແມ່ນມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງ ແລະເປັນໂອກາດສໍາລັບ LIBs ໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ແລະລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ເມື່ອຖືກນໍາໄປໃຊ້ໃນການຄ້າ, LIBs improvised ທີ່ມີຄວາມປອດໄພແລະປະສິດທິພາບທີ່ດີກວ່າສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ.
***
ເອກະສານ:
- Manthiram, A. ການສະທ້ອນກ່ຽວກັບເຄມີຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion cathode. Nat ຊຸມຊົນ 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- Park J., et al 2024. ຕົວແຍກຊັ້ນ nanoparticle SiO2 ທີ່ບາງທີ່ສຸດໂດຍຍຸດທະສາດການທໍາງານຫຼາຍດ້ານສໍາລັບແບດເຕີຣີ Li-metal: ການຕໍ່ຕ້ານ Li-dendrite ສູງແລະຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນ. ວັດສະດຸເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ສະບັບທີ 65, ເດືອນກຸມພາ 2024, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
