हीरे के साथ लिथियम-आयन बैटरी विस्फोट को रोकना
अनेक वस्तुओं का संग्रह / / February 22, 2022
अन्य बैटरी प्रौद्योगिकियों की तुलना में, लिथियम आयन (ली-आयन) बैटरी में अपेक्षाकृत उच्च ऊर्जा घनत्व और लंबा जीवनकाल होता है। वर्षों से उनके विकास ने उन्हें कई क्षेत्रों में पसंद की बैटरी तकनीक बनने में सक्षम बनाया है।
इनमें पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स को पावर देना, और बिजली के वाहन. हालांकि उनके पास वांछनीय विशेषताएं हैं और अन्य व्यावसायिक रूप से उपलब्ध तकनीक से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, हालांकि वे अपनी समस्याओं के बिना नहीं हैं।
ली-आयन बैटरी सही परिस्थितियों में खतरनाक रूप से विस्फोट हो सकता है। यह बड़ी चिंता का कारण है। उनका संभावित खतरा ऐसा है कि एयरलाइंस इस बैटरी तकनीक को कैरी-ऑन बैगेज में ही अनुमति देती हैं।
जब ली-आयन बैटरियों में विस्फोट का विषय आता है, तो कुख्यात सैमसंग गैलेक्सी नोट 7 तुरंत दिमाग में आता है। इस की कई बैटरियों ने अंततः सैमसंग डिवाइस को वापस बुला लिया बस विस्फोट हो गया।
से जुड़ा विवाद विस्फोट होवरबोर्ड भी उभर आता है। इन 2 परिदृश्यों के बीच आम भाजक यह है कि विस्फोट दोषपूर्ण ली-आयन बैटरी के परिणामस्वरूप हुए थे।
जबकि इन 2 मामलों ने खूब सुर्खियां बटोरीं, अन्य उपकरण ली-आयन बैटरी युक्त पहले विस्फोट हो चुके हैं। हालांकि यह ठीक से गुणवत्ता नियंत्रित बैटरी के साथ दुर्लभ है, एक विस्फोट ली-आयन बैटरी एक गंभीर जोखिम है जिसे हल्के में नहीं लिया जाना चाहिए।
शोधकर्ताओं का एक समूह ड्रेक्सेल विश्वविद्यालय यह माना जाता है कि इस बैटरी तकनीक से जुड़े जोखिम अभी भी हैं और एक के साथ आए हैं दिलचस्प मोड़ इस कहानी को। वे बैटरी को और अधिक स्थिर बनाने के लिए हीरे का उपयोग कर रहे हैं! मैं वास्तव में आप सभी को इस उपन्यास समाधान के बारे में बताना चाहता हूं, लेकिन पहले, कुछ पृष्ठभूमि की जानकारी पर नजर डालते हैं।
बैटरी के मुख्य घटक इस प्रकार हैं:
- सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनल: ये विद्युत उपकरण के संपर्क के बिंदु हैं। वे बिजली को बैटरी से उपकरण तक जाने देते हैं।
- एनोड और कैथोड: इन इलेक्ट्रोडों पर रासायनिक अभिक्रियाएँ होती हैं जो विद्युत धारा उत्पन्न करने के लिए उत्तरदायी होती हैं।
- इलेक्ट्रोलाइट: यह एक ऐसा माध्यम है जो कैथोड और एनोड के बीच आवेश के प्रवाह की अनुमति देता है।
कैसे लिथियम आयन बैटरी विफल हो जाती है और बाद में विस्फोट हो जाती है
ली-आयन बैटरी में विस्फोट मुख्य रूप से सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों के शॉर्ट सर्किटिंग के कारण होता है। बैटरियों के अंदर डेन्ड्राइट नामक संरचनाओं का निर्माण इन शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है।
ए शार्ट सर्किट एक विद्युत कनेक्शन है जो अत्यधिक धारा प्रवाह का कारण बनता है और गर्मी उत्पन्न करता है।
डेन्ड्राइट बिल्ड-अप हैं जो ली-आयन बैटरी के अंदर बन सकते हैं।
अनिवार्य रूप से, ये डेंड्राइट बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों को शॉर्ट सर्किट करते हैं, बड़ी मात्रा में गर्मी पैदा करते हैं और बैटरी के अंदर इलेक्ट्रोलाइट को प्रज्वलित करते हैं।
अधिकांश इलेक्ट्रोलाइट्स ज्वलनशील होते हैं। प्रज्वलित होने पर, एक इलेक्ट्रोलाइट आमतौर पर एक विस्फोट का कारण बनता है।
सुरक्षा उपाय
शुक्र है कि उच्च गुणवत्ता वाली ली-आयन बैटरी में सुरक्षा तंत्र मौजूद हैं।
वर्तमान उपाय
डेन्ड्राइट के गठन को रोकने के लिए, वर्तमान में बाजार में ली-आयन बैटरी एक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है जो लिथियम से भरा होता है। जबकि यह कॉन्फ़िगरेशन, डेन्ड्राइट गठन को दबाता है, यह बैटरी की ऊर्जा घनत्व को भी कम करता है।
यदि यह इलेक्ट्रोड शुद्ध लिथियम से बना है, तो बैटरी की वर्तमान क्षमता लगभग 10 गुना होगी। हालांकि, डेंड्राइट गठन की बढ़ती क्षमता के कारण उनके विस्फोट की संभावना भी अधिक होगी।
यह तरीका काफी कारगर है। हालांकि, घटिया क्वालिटी की बैटरियां इसे सही तरीके से नहीं ले पाती हैं जिसके परिणामस्वरूप विस्फोट हो सकता है। हालांकि यह मामला है, आगे वर्णित विधि संभावित रूप से एक बेहतर सुरक्षा तंत्र हो सकती है।
ड्रेक्सेल शोधकर्ता उपन्यास समाधान
सुरक्षा बढ़ाने के साथ-साथ शुद्ध लिथियम के ऊर्जा घनत्व को बनाए रखने के लिए ड्रेक्सेल टीम एक नया समाधान लेकर आई है। उन्होंने एक ऐसी बैटरी तैयार की जो शुद्ध लिथियम इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है। डेंड्राइट गठन का विरोध करने के लिए, वे इलेक्ट्रोलाइट समाधान को नैनोडायमंड के साथ मिलाते हैं।
नैनोडायमंड बेहद छोटे हीरे होते हैं।
नैनोडायमंड इलेक्ट्रोड पर होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया के जोखिम को काफी कम कर देता है जिसके परिणामस्वरूप डेंड्राइट बनता है। बैटरी डिस्चार्ज के दौरान लिथियम इलेक्ट्रोड में से एक पर लेपित होता है। नैनोडायमंड डेंड्राइट्स को रोकने, एक समान कोटिंग की सुविधा प्रदान करते हैं।
अंतिम विचार
टीम स्वीकार करती है कि हालांकि यह विधि उनके परीक्षणों के आधार पर काफी प्रभावी है, यह कहना मुश्किल है कि उनकी विधि डेंड्राइट गठन को पूरी तरह समाप्त कर देगी। कहा जा रहा है कि, यह विधि काफी आशाजनक है क्योंकि यह सुरक्षा को बढ़ाती है और उच्च क्षमता वाली बैटरी की अनुमति देती है।
अंतिम बार 03 फरवरी, 2022 को अपडेट किया गया
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