16.01.2017
Редакция Naked Science

«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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

30 ноября
Мария Осетрова

Спроектированные искусственным интеллектом и собранные вручную ксеноботы — живые машины из эмбриональных клеток лягушки — теперь могут спонтанно воспроизводить самих себя.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: