Ваши аккумуляторы могут взорваться: ученые нашли способ сделать их безопасными

Риск пожара или взрыва возникает, когда литий-ионные аккумуляторы подвергаются определенным физическим повреждениям, перезаряжаются или даже имеют производственные дефекты. Новая разработка китайских ученых может помочь предотвратить это, пишет Tech Xplore.

Как объясняют в издании, повреждение аккумуляторов приводит к тепловому разрыву, когда анионы — или отрицательно заряженные ионы — разрывают свои связи с литием и выделяют тепло. В таких случаях исключительные литий-ионные аккумуляторы могут подвергаться изменению температуры более 500°C.

Однако ученые нашли способ значительно уменьшить тепло, выделяемое во время повреждения. Они утверждают, что в ходе экспериментальных испытаний на забивание гвоздей повышение температуры в аккумуляторах составляло лишь около 3,5°C.

Новая конструкция была разработана после того, как команда исследователей обнаружила, что ионная ассоциация в электролитах внутри аккумуляторов снижает температуру, при которой происходит тепловой разрыв, примерно на 94°C.

Исследователи пришли к выводу, что замена части растворителя в аккумуляторе другим материалом должна снизить риск теплового разрыва, повысив температуру, при которой он начинается. Эта замена также позволит образование твердоэлектролитной интерфазы (SEI) при более низких температурах, что является нормальной функцией литий-ионного аккумулятора.

Важно Лучшая в мире батарея заряжается за 160 секунд и работает десятки лет: в чем секрет (фото)

В результате ученые разработали "стратегию растворительного реле", которая способствует ассоциации ионов при комнатной температуре для образования SEI, но индуцирует диссоциацию при высоких температурах для безопасности. Новая конструкция предусматривает растворитель под названием литий-бис(фторсульфонил)имид, который связывается с литием из существующего растворителя только при высоких температурах, подавляя анионные связи, приводящие к впоследствии к тепловому взрыву.

"Это исследование выясняет критическое влияние ионной ассоциации на тепловую раскачку и устанавливает эффективную стратегию для достижения длительного срока службы, высокого напряжения отключения и повышенной безопасности литий-ионных аккумуляторов", — отметили авторы исследования.

Фокус также сообщал, что натрий-ионные аккумуляторы скоро могут стать такими же городскими, как литиевые аналоги.