Esta batería inteligente advertirá a los usuarios antes de explotar

Las baterías de iones de litio se usan en innumerables cosas, como teléfonos, computadoras portátiles, automóviles y aviones. Se fabrican en un número bastante grande y ha habido incidentes donde estas baterías se incendiaron. Aunque las posibilidades de que eso ocurra son bastante bajas, sin embargo, debido al hecho de que una cantidad tan grande de estas baterías se fabrican a diario, el riesgo es bastante real y presente. Esto ha llevado a los investigadores de la Universidad de Stanford a crear una batería de iones de litio que avisará a los usuarios en caso de que la batería se caliente y exista el riesgo de que se incendie.Esta batería inteligente de iones de litio advertirá al usuario si va a explotar4

La batería convencional de iones de litio está compuesta por un ánodo y un cátodo de carbono hechos de óxido de litio y se separan a través de un polímero ultrafino. El separador que se utiliza es poroso, lo que permite que los iones de litio se muevan fácilmente entre los electrodos. Estos electrodos están contenidos dentro de una solución de electrolito inflamable. Todo está bien, el problema surge cuando las partículas de metal o partículas de polvo logran ingresar al separador durante la etapa de fabricación o cuando la batería se carga a un ritmo alarmantemente rápido mientras está muy fría. Tal carga conduce a la acumulación de iones de litio en el ánodo y también da como resultado la formación de dendritas. Las dendritas, al penetrar en el separador, entran en contacto con el cátodo, lo que resulta en un cortocircuito de la batería, lo que proporciona ignición a la solución electrolítica, que es inflamable.Esta batería inteligente de iones de litio advertirá al usuario si va a explotar

Como era de esperar, otros equipos de investigación se centraron en crear electrolitos no inflamables, pero Yi Cui, que es profesor asociado de Ciencia e Ingeniería de Materiales junto con sus colegas en Stanford, decidió crear una batería de iones de litio ‘inteligente’ indicaría si existe el riesgo de que la batería se incendie. Lograron lograr esto mediante la aplicación de nanocapa de cobre en un lado del separador, introduciendo así un tercer electrodo en la mezcla ubicada entre el ánodo y el cátodo.Esta batería inteligente de iones de litio advertirá al usuario si va a explotar5

El estudiante graduado Denys Zhuo dijo: “La capa de cobre actúa como un sensor que le permite medir la diferencia de voltaje entre el ánodo y el separador. Cuando las dendritas crecen lo suficiente como para alcanzar el recubrimiento de cobre, el voltaje cae a cero. Eso le permite saber que las dendritas han crecido a la mitad de la batería. Es una advertencia de que la batería debe retirarse antes de que las dendritas lleguen al cátodo y provoquen un cortocircuito “.

Zhuo también explicó que cuando este separador recubierto encuentra que el valor del voltaje es cero, se muestra un mensaje en el dispositivo que le indica al usuario que el reemplazo de la batería se debe. Hui Wu, miembro postdoctoral del equipo, dijo: “El recubrimiento de cobre en el separador de polímeros tiene solo 50 nanómetros de grosor, aproximadamente 500 veces más delgado que el separador mismo. El separador revestido es bastante flexible y poroso, como un separador de polímero convencional, por lo que tiene un efecto insignificante en el flujo de iones de litio entre el cátodo y el ánodo. Agregar esta delgada capa conductora no cambia el rendimiento de la batería, pero puede hacer una gran diferencia en cuanto a seguridad ”.Esta batería inteligente de iones de litio advertirá al usuario si va a explotar2

Cui también afirmó que este enfoque funcionará en baterías que no están hechas de iones de litio, lo que permite al usuario detectar un poco antes de que ocurra la explosión. Muy bien, ¿no?

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