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    Uma nova maneira de colocar retardador de chama em uma bateria de íon de lítio

    Imagem SEM das microfibras TPP @ PVDF-HFP. Barra de escala, 5 μm. Crédito:Liu et al. Sci. Adv. 2017; 3:e1601978

    (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Stanford descobriu uma nova maneira de introduzir retardador de chama em uma bateria de íon de lítio para evitar a ocorrência de incêndios. Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência , a equipe descreve sua técnica e seus resultados ao testá-la.

    Relatos de telefones e hoverboards pegando fogo devido a curtos-circuitos nas baterias causaram alarme na indústria de eletrônicos pessoais - tanto por usuários quanto por aqueles que fabricam os dispositivos. Infelizmente, até agora, os engenheiros não conseguiram resolver o problema completamente. A maioria desses esforços envolve a reengenharia de dispositivos para evitar curto-circuito e, portanto, superaquecimento, ou tentar colocar retardador de chamas diretamente nas baterias. Nenhuma das abordagens provou ser inteiramente satisfatória. A reengenharia nem sempre resolve o problema e a adição de retardador de chama reduz muito a eficiência da bateria. Neste novo esforço, os pesquisadores descrevem uma abordagem que até agora parece oferecer alguma ajuda - não impede que ocorra superaquecimento, mas é capaz de prevenir incêndios.

    A nova abordagem envolve encapsular um retardador de chama comum chamado fosfato de trifenila em uma bainha extremamente pequena feita de fibras plásticas e, em seguida, inserir vários deles no eletrólito que fica entre o ânodo e o cátodo. A bainha impede que o retardante realmente entre em contato com o material eletrolítico, que é inflamável e a fonte da maioria dos incêndios de bateria. Mas as fibras de plástico na bainha têm um ponto de fusão de 160 ° Celsius - se essa temperatura for atingida, o plástico derrete e o retardante é liberado no eletrólito, eliminando um possível incêndio.

    Diagrama esquemático do separador eletrofiado “inteligente” com propriedades retardadoras de chama disparadas termicamente para baterias de íon-lítio. Crédito:Liu et al. Sci. Adv. 2017; 3:e1601978

    Em dispositivos de teste usando seu retardador de chama encapsulado, os pesquisadores relatam que as bainhas derreteram e o retardante foi liberado e se fundiu com o eletrólito em apenas 0,4 segundos e, por causa disso, os incêndios foram evitados.

    Na prática, presume-se que tal ocorrência em um dispositivo iniciaria um erro de hardware antes que a bateria parasse de funcionar para alertar o usuário sobre o que ocorreu. Depois disso, um usuário provavelmente também teria que comprar uma nova bateria para continuar a usar seu dispositivo, que sobreviveria ao evento de superaquecimento.

    • Animação GIF mostrando que o eletrólito EC / DEC é altamente inflamável. Crédito:Liu et al. Sci. Adv. 2017; 3:e1601978

    • Animação GIF mostrando a combustão do eletrólito EC / DEC com o retardador de chama TPP. Crédito:Liu et al. Sci. Adv. 2017; 3:e1601978

    • Animação GIF mostrando a inflamabilidade dos eletrólitos EC / DEC na presença do separador TPP @ PVDF-HFP. As chamas do eletrólito diminuem rapidamente e são completamente extintas em 0,4 segundos. Crédito:Liu et al. Sci. Adv. 2017; 3:e1601978

    • Ilustração esquemática para a fabricação das microfibras por eletrofiação. Crédito:Liu et al. Sci. Adv. 2017; 3:e1601978

    © 2017 Phys.org

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