استفاده از نانوالیاف برای جلوگیری از تکرار آتش‌سوزی بوئینگ ۷۸۷

تین نیوز | محققان دانشگاه میشیگان با استفاده از نانوالیاف موفق به ساخت غشاء کارا برای باتری‌های یون لیتیم شدند.
 
اخیراً یک فناوری در حوزه تولید باتری‌های یون‌لیتیم توسط محققان دانشگاه میشیگان ارائه شده است که می‌تواند مانع از وقوع آتش‌سوزی مشابه آنچه که در بوئینگ 787 در سال 2013 رخ داد، شود.
 
در این فناوری جدید از یک ماده عایق بین الکترودها در باتری یون لیتیم استفاده می‌شود که این ماده جداکننده، از نانوالیاف تشکیل شده و مانع از ایجاد سیگنال‌های الکتریکی ناخواسته می‌شود.
 
به دلیل اهمیت این فناوری، شرکت الیگوس تکولوژیز (Elegus Technologies) تأسیس شد تا این فناوری را به بازار عرضه کند. برنامه‌های انجام شده در این شرکت به گونه‌ای است که پیش‌بینی می‌شود این فناوری تا سه ماهه چهارم سال 2016 به تولید انبوه برسد. نیکولاس کوتوف از محققان این پروژه می‌گوید: «برخلاف الیاف بسیار قدرتمند نانولوله کربنی، این نانوالیاف پلیمری کاملاً عایق است. بنابراین برای جداکردن دو الکترود بسیار ایده‌آل بوده و مانع از برقراری مدار کوتاه می‌شود.
 
در باتری‌های یون لیتیم، حرکت یون‌های لیتیم از یک الکترود به الکترود دیگر موجب شارژ و دشارژ شدن باتری می‌شود. این حرکت یون‌ها موجب نامتعادل شدن بار در باتری می‌شود اما از آنجایی که الکترون‌ها نمی‌توانند از میان غشاء عبور کنند، تشکیل مدار می‌دهند.
 
اگر در غشاء حفره‌های بزرگی وجود داشته باشد، اتم‌های لیتیم تشکیل ساختار دندریتی داده و از میان غشاء عبور می‌کنند و خود را به الکترود دیگر می‌رسانند. با این کار الکترون‌ها می‌توانند مسیر تازه‌ای برای حرکت در باتری داشته باشند که موجب تشکیل مدار کوتاه می‌شود. این پدیده عامل آتش‌سوزی در بوئینگ 787 شده بود.
 
سیوان تانگ از مدیران شرکت الیگوس می‌گوید:  نمی‌توان مانع از تشکیل ساختار دندریتی لیتیم شد بنابراین باید غشاء را به گونه‌ای طراحی کرد که حفره‌های بسیار کوچکی داشته باشد.
 
براساس اعلام ستاد نانو، محققان با استفاده از نانوالیاف، موفق به ساخت غشائی شدند که حفره‌هایی 15 تا 20 نانومتری دارد؛ این ابعاد اجازه عبور اتم‌های لیتیم را می‌دهد اما مانع از عبور ساختارهای دندریتی می‌شود. این غشاء بسیار نازک بوده و می‌تواند برای ساخت باتری‌هایی با ابعاد مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
 
این گروه با حمایت برنامه کارآفرینی دانشگاه میشیگان، با تأسیس یک شرکت اقدام به تجاری‌سازی این فناوری کردند. تولید انبوه این غشاء در سال 2016 انجام خواهد شد.