«Молекулярный огнетушитель» защитит аккумуляторы от самовозгорания — Naked Science
16.01.2017
4 минуты
Редакция
71

«Молекулярный огнетушитель» защитит аккумуляторы от самовозгорания

Ученые разработали «молекулярный огнетушитель», который включается при перегреве Li-Ion аккумулятора и моментально останавливает начинающееся возгорание и взрыв.

3e6aeafb5bc3cef2902d83c06278fb44

Литий-ионные батареи применяются в современных смартфонах, планшетах, ноутбуках и даже электромобилях неспроста: они обеспечивают высокую емкость, довольно быструю зарядку и многократный цикл использования. Однако миниатюрные размеры ячеек, наполняющие их горючие вещества и накопленная энергия делают аккумуляторы самой «опасной» деталью любого гаджета, способной без всяких видимых причин перегреться, взорваться и загореться.

 

Для защиты от возгорания в раствор электролита Li-Ion аккумулятора можно внести пламегасящие вещества, однако их влияние снижает проводящие способности электрохимической ячейки, а в итоге и всего аккумулятора. Поэтому стэнфордские ученые предложили использовать такие вещества, заранее заключая их молекулы в полимерные капсулы. По задумке И Цуя (Yi Cui) и его коллег, «огнетушители» останутся закрытыми, но высвободятся и начнут действовать под действием температуры, как только батарея перегреется и расплавит внешний слой полимера. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной журналом Science Advances.

 

В лабораторных экспериментах Цуй и его команда использовали обычный трифенилфосфат (ТРР), который широко применяется для снижения горючести полимеров и пластмасс. Его окружили оболочкой из поли-(винилиденфторида гексафторопропилена) (PVDF-HFP) и поместили в модельные электрохимические ячейки, имитирующие обычный аккумулятор. Менее чем за секунду после искусственно созданного перегрева PVDF-HFP разрушался и высвобождал трифенилфосфат, останавливая горение. Опыты с обычными, имеющимися в продаже аккумуляторами показали, что при этом производительность их не снижается.

 

Основной проблемой новой технологии может оказаться долговечность пламегасящих капсул. Ученые заметили, что после нескольких сотен (в тестах – 360) циклов перезарядки аккумулятора часть молекул ТРР все-таки проникает из-под оболочки в окружающий раствор электролита, снижая эффективность протекающих в нем реакций. Для коммерческого использования этого явно недостаточно: «молекулярный огнетушитель» должен выдерживать хотя бы несколько тысяч перезарядок.

 

Напомним, что ранее из-за проблем с производством высокоточных деталей для аккумуляторов пострадали несколько владельцев новейших смартфонов Samsung Galaxy Note 7. Аппарат быстро приобрел репутацию «взрывоопасного», был изъят из продажи и принес корпорации миллиардные убытки.

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

5 часов назад
6 минут
Мария Азарова

Как сообщает Минздрав, обследование может продлиться несколько дней. Пока что каких-либо выводов медики не делают. Всего с начала января жертвами нового коронавируса 2019-nCoV стали 17 человек. Ранее случаи заражения им были официально зафиксированы в Японии, США, Южной Корее и Таиланде.

Вчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: