हाल ही में, लिथियम बैटरी की सुरक्षा पर चिंताओं - विशेष रूप से चार्जिंग के दौरान अचानक उच्च तापमान की संभावना - ने महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है। चीनी विज्ञान अकादमी में आधुनिक भौतिकी संस्थान की एक शोध टीम, लान्चो विश्वविद्यालय और उन्नत ऊर्जा विज्ञान और प्रौद्योगिकी के गुआंग्डोंग प्रांतीय प्रयोगशाला के सहयोग से, उच्च तापमान प्रतिरोधी पॉलीमाइड विभाजक बनाने के लिए एक अभिनव प्रक्रिया विकसित की है। आयन ट्रैक तकनीक का उपयोग करके हासिल किया गया और लान्चो हेवी आयन एक्सेलेरेटर द्वारा समर्थित इस काम का उद्देश्य लिथियम-आयन बैटरी की सुरक्षा में सुधार करना है।
निष्कर्ष, बैटरी सामग्री विज्ञान में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करते हुए, एसीएस नैनो पत्रिका में प्रकाशित किए गए थे। पहले लेखक और संबंधित लेखक दोनों आधुनिक भौतिकी संस्थान से हैं।
टीम ने समझाया कि विभाजक लिथियम-आयन बैटरी के महत्वपूर्ण घटक हैं, क्योंकि वे लिथियम-आयन परिवहन की अनुमति देते हुए इलेक्ट्रोड को अलग करते हैं। जबकि वाणिज्यिक लिथियम बैटरी अब 300 Wh/kg तक की ऊर्जा घनत्व तक पहुँच जाती हैं, उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ सुरक्षा मुद्दे अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं। पारंपरिक पॉलीओलेफ़िन विभाजक, जिनमें थर्मल स्थिरता की कमी होती है और असंगत छिद्र संरचनाएं होती हैं, उच्च तापमान पर संकोचन के लिए प्रवण होती हैं, संभावित रूप से शॉर्ट सर्किट का कारण बनती हैं।
पॉलीमाइड को इसकी उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता, उच्च यांत्रिक शक्ति और रासायनिक स्थायित्व के कारण सुरक्षित विभाजकों के लिए एक आदर्श सामग्री माना जाता है। बैटरी सुरक्षा में सुधार के लिए लगातार छिद्र संरचनाओं के साथ पॉलीमाइड विभाजक विकसित करना आवश्यक है।
आयन ट्रैक तकनीक का उपयोग करते हुए, टीम ने पॉलीमाइड विभाजक के लिए एक नई विनिर्माण प्रक्रिया बनाई। ये विभाजक पॉलीओलेफ़िन वाले पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित करते हैं:
सेमी² की परीक्षण स्थितियों के तहत, इन विभाजकों का उपयोग करने वाली लिथियम सममित कोशिकाओं ने 3,1 घंटे तक स्थिर रूप से साइकिल चलाई और एक समान लिथियम जमाव दिखाया, प्रभावी रूप से डेंड्राइट विकास को दबा दिया। इसके अलावा, विभाजकों से लैस लिथियम आयरन फॉस्फेट पाउच कोशिकाओं ने 200.1% क्षमता प्रतिधारण दर के साथ कमरे के तापमान पर 000,73 चक्र हासिल किए और 25 डिग्री सेल्सियस पर मज़बूती से संचालित किया।
यह शोध विश्वसनीय, उच्च-प्रदर्शन लिथियम-आयन बैटरी विभाजक और विनिर्माण प्रक्रियाओं को विकसित करने के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करता है, जो बैटरी सुरक्षा बढ़ाने के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है।
