Китайские учёные создали «невзрывающуюся» литий-ионную батарею

Команда исследователей из Китайского университета Гонконга (Chinese University of Hong Kong) представила революционную разработку в области аккумуляторов — литий-ионную батарею, которая не загорается даже если ее пробить гвоздём.

В эксперименте, результаты которого опубликованы в журнале Nature, батарея нового типа при механическом повреждении нагрелась всего на 3,5 °C и оставалась стабильной. Для сравнения, традиционные аккумуляторы в тех же условиях разогреваются до 555 °C — со взрывами и возгораниями.

Учёные выяснили, что причиной термического разгона является «ионная ассоциация» — взаимодействие лития с отрицательными ионами в электролите. В батареях этот процесс помогает формировать защитный слой SEI, продлевающий срок службы, но одновременно температура, при которой начинается опасный перегрев, снижается всего до 94 °C.

Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали «стратегию передачи растворителя» (solvent-relay strategy) — новый тип электролита, который по-разному ведёт себя при разных температурах:

• при обычных условиях способствует формированию защитного слоя SEI;
• при нагреве — включает другой компонент, бисфторсульфонилимид лития (LiFSI), который предотвращает реакцию и тепловыделение.

Батареи нового типа показали не только высокую безопасность, но и отличную выносливость — после 1000 циклов зарядки они сохраняют 81,9% ёмкости.

 Источник: Notebookcheck