طالبة جامعية تكتشف طريقة لتقليل فرص نشوب حرائق في السيارات الكهربائية

ربما اكتشف الباحثون في مختبر التسريع الوطني SLAC في كاليفورنيا طريقة للحد من حرائق بطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. 

الحل؟ المزيد من الملح.

طورت راشيل زد هوانغ، وهي طالبة دراسات عليا في جامعة ستانفورد ، و 19 باحثًا آخر، إلكتروليت غير قابل للاشتعال لبطاريات الليثيوم أيون. 

أراد الفريق إنشاء إلكتروليت قائم على البوليمر يمكن أن يوفر الأداء والسلامة.

قررت Huang إضافة ملح الليثيوم (LiFSI) إلى إلكتروليت قائم على البوليمر صممه عالم في الجامعة وقوبل بنتائج مفاجئة. 

عادةً ما يكون الملح أقل من 50٪ من وزن المنحل بالكهرباء القائم على البوليمر. 

دفعت هوانغ هذا الرقم إلى 63٪.

قالت هوانغ: "أردت فقط أن أرى المقدار الذي يمكنني إضافته واختبار الحد الأقصى".

على الرغم من احتوائه على جزيئات مذيبة قابلة للاشتعال، فقد تبين أن المنحل بالكهرباء غير قابل للاشتعال Solvent-Anchored non-Flammable Electrolyte (SAFE) غير قابل للاشتعال في الاختبارات في بطارية ليثيوم أيون ، حتى في درجات الحرارة العالية. 

كيف يعمل؟

تساعد جزيئات المذيب في توصيل الأيونات ، والتي تعمل بشكل مشابه للبطاريات ذات الإلكتروليتات التقليدية. 

ومع ذلك ، يستمر SAFE في العمل في درجات حرارة تتراوح بين 77 و 212 درجة فهرنهايت. 

تعمل الأملاح المضافة أيضًا كمثبتات جزيئات المذيبات ، مما يمنعها من التبخر والاشتعال.

قال Zhenan Bao ، الأستاذ في جامعة ستانفورد ومستشار Huang: "يشير هذا الاكتشاف الجديد إلى طريقة جديدة في التفكير لتصميم الإلكتروليت القائم على البوليمر. هذا المنحل بالكهرباء مهم لتطوير بطاريات مستقبلية ذات كثافة طاقة عالية وآمنة".

لكن هل هذا تطور لن نشهده إلا في المستقبل؟ أم يمكن تطبيقه على السيارات الكهربائية الحديثة مثل Tesla Model S و BMW iX؟

قالت هوانغ: "مع SAFE ، ليست هناك حاجة لتغيير [إعدادات] التصنيع. بالطبع ، إذا تم استخدامه على الإطلاق للإنتاج ، فهناك تحسينات مطلوبة لكي يتلاءم المنحل بالكهرباء مع خط الإنتاج ، ولكن العمل أقل بكثير من أي من الأجهزة الأخرى".