«Молекулярный огнетушитель» защитит аккумуляторы от самовозгорания

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

1 954
Выбор редакции

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.

Наука

Naked Science Facebook VK Twitter
1 954
Комментарии
Аватар пользователя Игорь Каширин
12 мин
Инвесторы скайвея,вы гарантируете что максимум через 5...
Аватар пользователя Игорь Каширин
23 мин
Даже скорости на экофесте показали обычные для...
Аватар пользователя Алексей Ветров
2 ч
Конструкция очень спорная.
Во-первых, как такую...
Комментарии

Быстрый вход

или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку