Літій-іонні акумулятори отримали вбудований вогнегасник

Літій-іонні акумулятори, які є рушійною силою практично всіх мобільних телефонів, планшетів і електромобілів, мають свої слабкості. Основним недоліком їх є висока ймовірність пожежі в разі самоогріву акумулятора до високої температури.

Хороший приклад цього є останніми високопрофільними випадками з вогнем Samsung Galaxy Note 7 телефонів, китайські електричні ховери і навіть роботи. Заміна рідких гребінцях електролітів з твердими несумісними і за допомогою спеціалізованих контролерних чіпів є частковими заходами для вирішення цієї проблеми.

А дослідники зі Стенфордського університету знайшли ще одне витончене рішення – введення акумулятора власної «вихователі» спеціальної фламандантної сполуки, яка працює при підвищенні температури над критичною точкою.





Впровадження технологій пожежогасіння в акумуляторах розглядаються науковцями протягом тривалого часу. Розроблено ряд розчинів, починаючи від простих полімерних мембран, встановлених між катодом і анодом до більш складних, з використанням композитних або керамічних матеріалів. Тим не менш, більшість цих розчинів знизили електричну продуктивність акумулятора і не гарантують повну ліквідацію ризику спонтанного згоряння.

Розчин, що міститься в науковцях Станфорда, полягає у введенні акумулятора складу ТЕС (трифенілфосфату, тригенілфосфату), який закріплюється в оболонці полімерних мікрофібри. Якщо акумулятор працює нормально, полімерна оболонка не дозволяє складу ТЕС проникнути в електроліт. Але якщо температура піднімається вище 160 градусів Цельсієм, полімер оболонки розтоплюється і випускає в електролітну ТЕС, яка є хімічним модератором і що перешкоджає процесу згоряння. На перший погляд може здатися, що 160 градусів є досить високою температурою. Однак при цій температурі звичайна електролітна електроліта тільки починає підходити до точки «не повертається», після чого виникають незворотні процеси і починається вогонь.



Цей метод був протестований на невеликих батареях різних типів з жорсткими корпусами. Дослідники виявили, що матеріал ТЕС дуже ефективний у запобіганні пожежі або швидко виділяє полум'я, якщо відбувається пожежа.

Подальше дослідження в цьому напрямку дозволить вам обладнати власні «пожежні експінги» і більші акумулятори, в тому числі акумулятори з м'яким полімерним покриттям, але вчені ще з'ясували, як це буде вражені механічними впливами, наприклад, наносити на акумулятор з зовнішнього тиску, який може знищити оболонки полімерних мікрофібри. Видання



Джерело: екотехнології