韓国最大の化学会社であるLG化学のエンジニアと材料科学者のチームは、電池の熱暴走とそれに伴う火災のリスクを大幅に軽減できると主張する材料を開発した。彼らの論文では出版された日記でネイチャーコミュニケーションズ、グループは、材料をどのように開発したか、そしてそれがテスト中にどのようにうまく機能したかについて説明します。

過去数年間、消費者はスマートフォンや車のバッテリーが発火するのを目撃したり聞いたりしてきました。これらの火災は、電池内のアノードとカソードが近づきすぎたり、さらに悪いことに実際に接触したりする熱暴走によって発生することが判明しています。

その結果、ショートが発生し、熱が発生し、その後すぐに火災が発生します。この新たな取り組みで、LGのチームは、カソードとコレクタの間に配置すると熱暴走を防ぐ薄い材料を開発した。

この新素材の背後にあるアイデアは、バッテリーが過熱し始めた場合にバッテリー内の電気の流れを止めることです。電子センサーを追加するとかさばりすぎて、電気の流れを遮断する前に熱障害が発生する可能性があります。

研究チームが示唆するより良いアイデアは、アノードとコレクタの間に導電性材料の薄い部分を配置し、そこを通って電池の電流が流れることだ。ある一定の電流が流れると自動的に導電性が停止する。温度。

この新しい素材は、LGのチームが安全強化層(SRL)と呼んでいる金属複合材料です。彼らは厚さわずか 1 マイクロメートルの小さな材料シートを作成し、それを従来の電池に入れてその機能をテストしました。

彼らは、温度が 90 °C ～ 130 °C の範囲にある通常の条件を超えて、SRL が導体として機能し、電流が正常に流れることを発見しました。しかし、温度が上昇すると、抵抗は 1 ℃あたり 5,000 オームずつ増加し、その結果、電流が減少しました。研究チームはまた、その逆が当てはまり、温度が下がると抵抗が減少することも発見しました。

研究者らは、改良されたバッテリーを現実世界の状況でもテストしました。そのようなテストの1つでは、釘を打ち込んだが、これはほとんどの場合電池に発火することになるが、SRLを設置すると発火しないか、小さな火災が発生してすぐに自動的に消火されることが判明した。チームはまた、バッテリーに点火させるもう一つの確実な方法である、重い重りでバッテリーを押しつぶすことも試みたが、同じ結果が得られた。

チームは、さまざまなサイズと種類のバッテリーで SRL の安全性テストを継続し、一般向けに販売することを計画しています。バッテリー-近い将来のメーカー。

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