Ibilgailu elektrikoentzako litio-ioizko bateriek segurtasun eta egonkortasun arazoak dituzte, bereizgailuak gehiegi berotu direlako, zirkuitu laburrak eta eraginkortasun murrizteagatik. Gabezia horiek arintzeko asmoz, ikertzaileek txertaketa-polimerizazio-teknika bat erabili zuten eta termikoki egonkorrak eta iraunkorrak diren silizezko nanopartikulen geruzetako bereizgailu berritzaileak garatu zituzten. Bereizle hauek dituzten bateriak seguruagoak dira eta errendimendu hobetu dute. Garapen honek ibilgailu elektrikoak hartzen lagun dezake garraio sektorea deskarbonizatzeko.
Litio-ioi kargagarria bateriak (edo Li-ioizko bateriak edo LIBak) oso ezagunak eta nonahikoak bihurtu dira azken hiru hamarkadetan. Energia-dentsitate handia, pisu arina eta kargagarritasuna direla eta, telefono mugikorretan, ordenagailu eramangarrietan, ikus-entzunezko gailuetan, energia biltegiratzeko eta ibilgailu elektrikoetan (EVs) oso erabiliak dira eta eguneroko bizitzako osagai bihurtu dira. LIBak ekologikoak dira, energia garbia biltegiratzen dute eta laguntzen dute deskarbonizazioa ekonomia.
Hala ere, litio-ioi bateriak Ibilgailu elektrikoetarako (EV) eta energia biltegiratzeko sistemetarako segurtasun-arriskua dute, batez ere, poliolefina-bereizgailuak gehiegi berotu direlako. Bereizleek katodoaren eta anodoaren arteko zuzeneko kontaktua eragozten dute, baina tenperatura 160 °C-ra igotzen denean urtzen dira gehiegi berotzearen ondorioz. Ondorioz, anodoa eta katodoa zuzenean kontaktuan egon daitezke Li dendritaen eraketaren bidez, beraz, barne zirkuitu laburrak eta elektrolitoen xurgapen desegokia eta eraginkortasun murriztua.
Gabezia horri aurre egiteko ahaleginak egin dira. Zeramikazko estaldura aplikatzea pentsatu zen, baina desegokia ikusi zen, bereizleen lodiera handitu zuelako eta atxikimendua murrizten zuelako.
Berriki egindako ikerketa batean, Incheon National University ikertzaileek injertoaren polimerizazio teknika erabili zuten silizio dioxidoaren (SiO) geruza uniforme bat eransteko.2) nanopartikulak polipropilenozko (PP) bereizgailuetara. Beraz, bereizleak SiO estaldura batekin aldatu ziren2 200 nm-ko lodierako beroarekiko erresistenteagoak dira eta dendrita eraketa ezabatzen dute energia biltegiratzeko ahalmena mantenduz. Horrek iradokitzen du Li-ioizko baterien polipropilenoan oinarritutako bereizlea (PPS) inprobisatu daitekeela barne zirkuitu laburrak arintzeko eta bateria seguruagoa eta eraginkorragoa izan dadin.
Garapen hau egokia eta itxaropentsua da ibilgailu elektrikoetako (EV) eta energia biltegiratzeko sistemetako LIBentzat. Behin komertzializatuta, segurtasun eta eraginkortasun hobea duten LIB inprobisatuek ibilgailu elektriko ekologikoak hartzen lagundu dezakete.
***
References:
- Manthiram, A. Litio-ioizko bateria katodoen kimikari buruzko gogoeta. Nat Commun 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- Park J., et al 2024. SiO2 nanopartikula geruzadun bereizgailu ultrameheak Li-metal piletarako gainazaleko funtzio anitzeko estrategia baten bidez: Li-dendritaren erresistentzia eta propietate termikoak oso hobetuak. Energia Biltegiratzeko Materialak. 65. liburukia, 2024ko otsaila, 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
 face safety and stability issues due to overheating of separators, short circuits and reduced efficiency. With an aim to mitigate these shortcomings, researchers used a graft polymerization technique and developed innovative silica nanoparticles layered separators that are thermally stable and durable. Batteries with these separators are safer and showed improved performance. This development can contribute to adoption of EVs towards decarbonising transport sector.){kind=link}