Nieuwe lithiumbatterijtechnologie - Los de problemen van traditionele lithiumbatterijen op, zoals explosiviteit en lage energiedichtheid
Onlangs heeft een team van ingenieurs van de Universiteit van Illinois in de Verenigde Staten aangekondigd dat ze een nieuw type lithiumbatterij hebben ontwikkeld. Dit soort batterij zal niet in brand vliegen of exploderen en kan tegelijkertijd de levensduur van de batterij van apparatuur die met deze batterij is uitgerust aanzienlijk verbeteren. Dit wordt een essentiële batterijtechnologie voor toekomstige smartphones. Het kan gezegd worden dat dit niet alleen een enorme doorbraak zal zijn in de mobiele-telefoonindustrie, maar ook een belangrijke technologie die de hele digitale industrie en zelfs de auto-industrie raakt.
Het grootste hoogtepunt van deze nieuwe technologie is dat het tegelijkertijd de twee belangrijkste problemen van het verbeteren van de veiligheid en het uithoudingsvermogen van batterijen voor mobiele telefoons effectief kan oplossen. In dezelfde grootte, vergeleken met de huidige lithiumbatterij, zal het vermogensniveau niet significant worden verlaagd. Volgens ingenieurs is deze lithiumbatterij gebaseerd op een op polymeer gebaseerd vast elektrolyt en heeft het de kenmerken van zelfherstellend en recyclebaar.
Momenteel gebruiken lithiumbatterijen vloeibare elektrolyten. Als de batterij ernstig beschadigd of verhit is, zal deze chemisch reageren met de elektroden. Zorg ervoor dat de lithiumbatterij vlam vat of zelfs explodeert. Maar dit nieuwe type lithiumbatterij maakt gebruik van een speciaal verknoopt polymeer, de nieuwe elektrolyt zal niet ontleden maar harder worden bij verhitting. Dit betekent dat de lithiumbatterij bij verhitting niet vlam vat of explodeert.
Hoewel dit soort lithiumbatterijen niet vlam vatten en exploderen wanneer deze van buitenaf wordt verwarmd of beschadigd. Maar Brian Jing, een afgestudeerde student materiaalwetenschappen en techniek aan de Universiteit van Illinois, zei dat hoewel vaste polymeer- of keramische elektrolyten als alternatieven zijn beschouwd, ze de neiging hebben te smelten bij de hoge temperaturen die in de batterij worden gegenereerd. Het is nog steeds nodig om verknoopte polymeerstrengen te gebruiken om rubberachtige lithiumgeleiders te produceren om dit probleem op te lossen. Het heeft een langere levensduur dan een harder vast elektrolyt, maar het kan zichzelf niet repareren en is moeilijk te recyclen.
Als reactie op dit probleem heeft een team van ingenieurs van de Universiteit van Illinois een methode ontwikkeld om verknoopte bindingen te maken, zodat vaste polymeren of keramische elektrolyten reacties kunnen uitwisselen en polymeerketens daartussen kunnen uitwisselen. Hierdoor kan het polymeer uitharden bij verhitting en kan het zichzelf ook herstellen, wat de groei van dendritische lithiumdendrieten vermindert. Bovendien is er geen sterk zuur of hoge temperatuur vereist om het polymeer te ontleden. Het hoeft alleen bij kamertemperatuur in water oplosbaar te zijn. Hierdoor is dit nieuwe type lithiumbatterij niet belastend voor het milieu en zeer milieuvriendelijk.
De technologie is echter nog niet gecommercialiseerd, maar het team van ingenieurs van de Universiteit van Illinois zei dat het zijn best zal doen om deze technologie commercieel te gebruiken. Tegen die tijd zullen mobiele telefoons die zijn uitgerust met dit nieuwe type lithiumbatterij niet vlam vatten en exploderen, en zullen ze een langere levensduur van de batterij hebben.
