ליתיום הוא המתכת הקלה ביותר, מה שהופך אותו לאידיאלי לשימוש בסוללות עבור אלקטרוניקה ניידת, מכוניות חשמליות ומטוסים. אבל יש בעיה קטנטנה. סוללות ליתיום-יון ידועות כמי שמעלות באש. למרבה המזל, החוקרים רק גילו דרך להפוך אותם לבטוחים יותר, מדווחת מריאלה מון ל- Engadget .
תוכן קשור
- "סירוק" דרך אור עשוי להעניק לנו אינטרנט מהיר וחזק יותר
שריפות שנגרמו על ידי סוללה אינן נפוצות, אך הן מהוות בעיה. כתב ב- The Economist מסביר:
בשנת 2006 הוחלפו מיליוני חבילות סוללות ליתיום-יון מתוצרת סוני לאחר כמה מאות שחוממו יתר על המידה וכמה אחדים עלו באש. סוללות אלה שימשו במחשבים ניידים המיוצרים על ידי מספר יצרנים. מאז השתפרו תהליכי הייצור והשריפות נותרו נדירות יחסית. כפי שציין אלון מאסק, מייסד טסלה, כי עם כ -30, 000 מכוניות טסלה שנמצאות כעת על הכביש, שריפות השפיעו על אחד מכל 10, 000 רכבים - וזה נשמע רע, אך הנתון המקביל למכוניות המונעות על דלק הוא אחד מכל 1, 300.
יכולות כיבוי האש נובעות מתקלות קטנות שיכולות להוביל למעגלים קצרים בתוך הסוללה ככל שהיא מתיישנת. כמו כל הסוללות, סוללות ליתיום מכילות אנודה וקתודה המופרדות על ידי מחסום. תקלות או נזק למחסום זה עלולים לאפשר לצמיחה או דנדריטים של ליתיום לצמוח דרך המחסום ולחבר אנודה לקתודה, הגורמת להחלפת יונים ללא שליטה ולהצטברות חום. בסופו של דבר הסוללה עולה באש.
על מנת למנוע זאת, החוקרים באוניברסיטת סטנפורד הבינו כיצד להפסיק את צמיחתם של אותם דנדריטים ליתיום, מדווח מון. המפתח היה ליתיום חנקתי, שידוע כמשפר את חיי הסוללה, ופוליסולפיד ליתיום, שיכול לפרק ליתיום. הצוות בדק תערובות שונות עד שמצאו את הפרופורציות הנכונות להוסיף לסוללה. עם התמהיל המוצלח, הגידולים שנוצרו עוצבו כמו לביבות, לא דנדריטים, ולא דחפו את מחסום הסוללה. הצוות פרסם את ממצאיו ב- Nature Communications .
ירח כותב:
יתר על כן, הוספת שני הכימיקלים הפכה את הסוללות לגמישים יותר, מכיוון שהמשיכו לפעול ביעילות של 99 אחוז גם לאחר 300 מחזורי פריקת טעינה. אלו שטופלו רק בליתיום חנקתי החלו להתייעל פחות לאחר 150 מחזורים.
הבדיקות היו בסוללות קטנות - מהסוג שמשמש למחשבי כוח ושלט רחוק, כותב אנדרו גורדון בהודעת חדשות ממעבדת המאיץ הלאומי של סטנפורד, SLAC. השלב הבא יהיה לראות אם אותה כימיה חדשה מסייעת בסוללות בקנה מידה גדול יותר.
בהתחשב בבעיות בליתיום, חלק מקבוצות המחקר פועלות למצוא אפשרויות מתכות אחרות ולהוציא עוד יותר אנרגיה מכל סוללה. אך שיפור זה עשוי לשמור על ליתיום בראש הרשימה קצת יותר זמן.
