Kiinan tiedeakatemia kehitti älykkään litiumakun, joka ennakoi vikoja

Kiinan tiedeakatemian kemian instituutin tutkijat ovat esitelleet merkittävän edistysaskeleen litiumakkujen turvallisuudessa. Heidän uusi tutkimuksensa keskittyy kehittämään älykkäitä litiumakkuja, jotka pystyvät ennakoimaan akkuvaurioita sisäisellä tasolla.

Uusi teknologia perustuu komposiittikiinteään elektrolyyttiin, joka on suunniteltu tunnistamaan litiumoksalaattikiteiden kasvu. Nämä kiteet voivat aiheuttaa oikosulkuja akuissa ja johtaa vaarallisiin tilanteisiin, kuten lämpöepätasapainoon. Nykyiset turvallisuusjärjestelmät perustuvat usein ulkoisiin antureihin, jotka eivät havaitse sisäisiä vikoja ajoissa.

Tutkimusryhmä yhdisti epäorgaanisia kiinteitä elektrolyyttipartikkeleita polymeerisuojakerrokseen. Tämä rakenne mahdollistaa litiumionien kulun samalla kun se suojaa epäorgaanista materiaalia suoralta kosketukselta litiummetalliin normaalissa käytössä. Kun litiumoksalaattikiteet läpäisevät polymeerikerroksen ja koskettavat epäorgaanista osaa, ne laukaisevat kemiallisen reaktion.

Tämä reaktio muuntaa mikroskooppisen kiteen kasvun havaittavaksi jännitesignaaliksi akun ulkopuolella. Tutkimus osoittaa, että tämä menetelmä voi tuottaa selkeän varoitussignaalin ennen vakavan oikosulun syntymistä. Tutkimus tarjoaa uuden lähestymistavan älykkäiden litiumakkujen suunnitteluun, jossa akku ei ainoastaan estä vikoja vaan myös aktiivisesti havaitsee ne.