Батареи скоро перестанут гореть

Ученые разработали новый электролит, который решает проблему воспламеняемости батарей весьма перспективным способом, опираясь на дополнительное содержание соли, чтобы обойти “проблемные” химические реакции.

Литий-ионные батареи в ваших смартфонах, ноутбуках и электромобилях сопряжены с определенным риском возгорания, поскольку при работе они выделяют тепло.

Многие перспективные решения проблемы их воспламеняемости касаются горючих жидких электролитов, которые проводят электрический ток между двумя электродами батареи. Дефекты и повышение температуры могут вызвать разбухание и/или воспламенение этих электролитов, что может привести к возгоранию смартфонов или электромобилей. Этот процесс обычно начинается при температуре около 60 °C, когда растворители в электролите начинают испаряться и превращаться из жидкости в газ.

Сравнение обычного и нового электролита
SLAC National Accelerator Laboratory

Рейчел З. Хуанг и ее коллеги разработали аккумулятор, способный выдерживать высокие температуры и не воспламеняться. Новый электролит на основе полимера включает в себя большое количество соли лития LiFSI, которая составляет 63% от общего веса. Как ни странно, она была соединена с легковоспламеняющимися молекулами растворителя, образуя “симбиотические отношения”, которые способствуют безопасности и производительности батареи.

Молекулы растворителя позволяют электролиту проводить ионы и работать на том же уровне, что и обычный электролит, а высокая концентрация солей закрепляет эти молекулы, предотвращая их испарение и, в свою очередь, возгорание. Невоспламеняющийся электролит команды был испытан в литий-ионном аккумуляторе, который мог безопасно работать при комнатной температуре вплоть до 100 °C.