Μπαταρίες με δικό τους σύστημα πυρόσβεσης

Οι μπαταρίες lithium-ion μπορεί να βρίσκονται παντού και να παρέχουν υψηλές επιδόσεις, ωστόσο έχουν τα αδύνατά τους σημεία, όπως το ότι όταν υποβάλλονται σε υψηλές θερμοκρασίες υπάρχει κίνδυνος να πάρουν φωτιά. Ειδικά μετά την υπόθεση του Galaxy Note 7 το όλο θέμα απασχολεί όλο και περισσότερους ερευνητές- και επιστήμονες του Stanford University διαπίστωσαν πως ένας τρόπος αντιμετώπισης του προβλήματος είναι η ενσωμάτωση ενός επιβραδυντικού φωτιάς στην ίδια τη μπαταρία, που απελευθερώνεται όταν η θερμοκρασία αρχίζει να αυξάνεται.

Όπως σημειώνεται σε δημοσίευμα του New Atlas, η ιδέα αυτή υπάρχει εδώ και καιρό, και για την εφαρμογή της έχουν δοκιμαστεί αρκετές μέθοδοι- αλλά ως τώρα δεν είχε βρεθεί τρόπος να μην μειώνονται οι δυνατότητες και επιδόσεις της μπαταρίας. Αυτό που έκαναν οι ερευνητές του Stanford ήταν να ενσωματώσουν ένα κοινό επιβραδυντικό, το ΤΡΡ (φωσφορικό τριφαινύλιο) μέσα σε ένα «κέλυφος» πολυμερών μικροϊνών, οι οποίες με τη σειρά τους δημιουργήθηκαν με μια τεχνική ονόματι «electrospinning».

«Είναι η δομή πυρήνα- κελύφους των ινών που αποτελούν τα διαχωριστικά, η οποία καθιστά τη μέθοδο αυτή τόσο μοναδική και αποτελεσματική» λέει ο πρώτος συντάκτης της μελέτης, Κάι Λιου, στο New Atlas. «Και το electrospinning είναι κρίσιμης σημασίας για την δημιουργία τέτοιων ινών».

Το electrospinning είναι μια τεχνική που περιλαμβάνει την απελευθέρωση υγρού από σύριγγα μέσα σε ηλεκτρικό πεδίο για να διασπαστεί σε μικροσκοπικές ίνες. Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί σε εργαστήρια για την παραγωγή διαλυόμενων ταμπόν τα οποία απελευθερώνουν φάρμακα για τον HIV και κάψουλες που απελευθερώνουν συμπληρώματα διατροφής μόνο αφού έχουν περάσει από το πεπτικό σύστημα.

Σε αυτή την περίπτωση, όταν η μπαταρία λειτουργεί κανονικά, το κέλυφος περικλείει το ΤΡΡ και το εμποδίζει από το να διαχυθεί στην ηλεκτρολύτη της μπαταρίας, κάτι που θα είχε κακές επιπτώσεις όσον αφορά στις επιδόσεις της. Ωστόσο όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 160 βαθμούς Κελσίου, το κέλυφος λιώνει και απελευθερώνει το επιβραδυντικό, σταματώντας τη διαδικασία της ανάφλεξης. 

Η τεχνική αυτή έχει χρησιμοποιηθεί επιτυχώς σε μπαταρία μεγέθους κέρματος, και θεωρούν πως η ιδέα αυτή θα μπορούσε να έχει εφαρμογή και σε μεγαλύτερες.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Science Advances.