普渡大学关于使电池更安全的基础研究已经成为美国海军研究办公室的目标，以转化为用于潜艇和海军导弹系统等技术的更大电池的原型。
The prototype development process, supported by a $2 million grant for three years, is a team effort across Purdue’s schools of Chemical Engineering, Aeronautics and Astronautics and Mechanical Engineering, as well as two research centers in Indiana: the Naval Surface Warfare Center, Crane Division and the Battery Innovation Center. This collaboration with industry partners and research organizations feeds into a larger Purdue effort to establish an ecosystem of Indiana startups for energy storage technologies. Funds will also support Purdue initiatives to interest high school students, undergraduates, graduates, veterans and members of the U.S. Naval Academy in STEM (science, technology, engineering and mathematics) careers, particularly those in the manufacturing of batteries.
今天的大多数电子产品在锂离子电池上运行，这是已知的，因为它随着时间的推移而过热。Purdue研究人员已经创新了几种证明在小型锂离子电池硬币细胞中解决了这些问题的方法 - 手表和其他小型小工具中的那种。下一步是确保这些方法是可扩展的，并且仍然适用于海军战略系统，远征战争和许多其他军事和商业技术的较大袋子和圆柱电池。
这笔资金的最终目标是将这些方法商业化，并致力于使印第安纳州的小型、中型和微型企业的电池更安全，以促进当地的发展。这项拨款还要求将这些安全措施纳入到未来的锂硫技术中。由于锂硫技术的能量密度比锂离子电池高，它可能成为下一代电池。
“我们想要提前感知产生的热量，以便更安全的锂离子电池，并将这些传感器放入锂硫电池中，我们正在努力使其能量密度更高，”他说维拉斯波尔，赠款和Purdue副教授的主要研究人员化学工程．“这两项技术结合在一起，将使电池的安全性提高两到三倍，并能容纳更多电量。”
波尔与Vikas Tomar.，普渡教授航空航天该公司正在研究如何实现目前的微型传感器和他们开发的用于工业电池设计的新型传感器，以防止热失控导致过热和最终故障。
一个问题是，电子电路和传感器的热量目前只是顶部的锂离子电池。Pol和Tomar的实验室在过去的合作中发现，通过在电池中放置传感器，有一种有效的方法来检测充电和放电过程中电极表面产生的热量。在极端情况下，这种传感器技术会在检测到可能导致短路或爆炸的热量时切断电池的电流。
Purdue研究人员托马尔的实验室还使用普渡专利技术，在海军和民用运输环境的密集操作条件下训练传感器，纳米力学拉曼光谱学．通过将一系列传感器暴露在动态负载下的化学和热变化中，并对其进行培训，电池就不太可能过热和失效。
作为商业化和安全评估工作的一部分，这些传感器将由James Fleetwood，研发主任和他的团队在电池滥用设施中进行的更大的囊细胞实施电池创新中心该公司的研究工程师托马斯·亚当斯(Thomas Adams)和能源系统专门测试与评估小组海军水面作战中心，起重机分部．
人员在印第安纳州的新建机电池创新中心组装下一代电池技术，其中使用Purdue Research制造的电池也将进行安全测试。电池创新中心图像/ thabani matshazi
“我们专注于防御和商业客户安全储能系统的快速发展，测试和商业化。Purdue的研究表明了这些结果的承诺，“电池创新中心总裁兼首席执行官Ben Wrightsman表示，由印第安纳州经济发展公司批准其启动创造潜力和与印第安纳州和全球产业合作。
帕穆克吉他是普渡大学的副教授机械工程学院该公司还在开发高通量、基于物理的计算建模工具，可以筛选电极结构，以增强锂离子和锂硫先进电池化学的安全性和性能。这项计算工作将作为在极端操作条件下快速评估电池安全情况的催化剂，并作为两个项目推进区域之间的桥梁。
作为海军研究资助办公室的一部分，更安全的传感器将被纳入锂 - 硫磺电池。为了使这些电池持紧更多电荷，必须对金属锂和非导通硫阴极进行改进。锂分子倾向于在重复充电和排出期间迁移到电池中间的“分离器”，在重复的充电和排出期间，彼此顶部堆叠成所谓的“树枝状”，其穿透连接电池的两个端子的分离器．Pol的实验室用无机和有机层改性分离器，可均匀地分布锂离子以避免树突生长。随着更好的传感器，锂 - 硫电池均为更安全，更能能量密集。
协作努力有助于依据为海军的任务和进步定制的更安全电池技术依赖的总体目标。与此同时，这些伙伴关系可能导致启动，使电池更安全和其他能量存储技术。
招聘年轻的劳动力加速了这个过程。“海军需要这种劳动力在技术上是有能力的，”说Pankaj沙玛他是普渡大学的董事总经理探索公园的能源中心．“我们有许多普渡计划来激励和培训他们在电池研究和技术上工作。”
了下:快速原型
