Часи вибухів літій-іонних батарей можуть скоро закінчитися

Ви коли-небудь замислювалися над тим, що ноутбук, який поступово підсмажує ваші коліна, ось-ось вибухне? Не хвилюйтеся більше – часи акумуляторів, які перегріваються до точки вибуху, минули. Стенфордські дослідники щойно представили запобіжник для літій-іонних акумуляторів.

“Ми розробили першу батарею, яку можна вимкнути і відновити після багаторазових циклів нагрівання і охолодження без шкоди для продуктивності”, – заявив професор хімічної інженерії і один з авторів дослідження Женан Бао (Zhenan Bao).

Ми всі знаємо, що різкий поштовх, короткий або навіть надмірний заряд може призвести до перегріву літій-іонного акумулятора. При температурі близько 300 градусів за Фаренгейтом гель електроліту, що містить частинки між двома електродами стандартної літій-іонної батареї, може спалахнути, і тоді бум – вибухне динаміт.

• Touch ID може незабаром з’явитися в пристрої Apple, якого ви найменше очікуєте
• Всі ці дивовижні заяви про час автономної роботи стають безглуздими
• Аналоговий штучний інтелект? Звучить божевільно, але за цим може бути майбутнє

Дизайнери спробували вогнезахисні добавки до електроліту і такі прості речі, як система попередження про розряд батареї (також створена інженером зі Стенфорда, ще в 2014 році). Проблема полягала в тому, що ці рішення були одноразовими. “Ці методи є незворотними, тому після перегріву батарея більше не функціонує”. пояснив співавтор І Цуй.

Гаразд, можливо, ноутбуки не відривали ноги в останні роки, але “ховерборди” потрапляли в новини як пожежонебезпечні так часто, що їх навіть не дозволили використовувати на великих авіалініях. Нова нікель-наповнена пластикова накладка була розроблена, щоб запобігти загорянню батарей. Нова батарея з таким покриттям буде відключатися при перегріванні, запобігаючи загорянню.

Експеримент передбачав покриття частинок нікелю графеном і атомом вуглецю, а потім вбудовування їх в еластичний поліетилен. “Щоб проводити електрику, гострі частинки [нікелю] повинні фізично торкатися одна одної. Але під час теплового розширення поліетилен розтягується. Це призводить до того, що частинки розсуваються, роблячи плівку непровідною, і електрика більше не може протікати через батарею”.

Дослідники використовували теплову гармату, щоб підвищити температуру, і кожного разу батарея реагувала як слід – як тільки батарея досягала близько 160 градусів, плівка розширювалася і вимикала батарею. Коли батарея охолоджувалася, частинки знову входили в контакт, і батарея знову починала працювати. “Ми навіть можемо налаштувати температуру вище або нижче в залежності від того, скільки частинок ми помістимо або який тип полімерних матеріалів ми виберемо”, – сказав Бао. “Ми можемо захотіти, щоб батарея відключилася при 50 градусах Цельсія [близько 120 градусів за Фаренгейтом] або 100 C [близько 210 F]”.

SLAC

Source: digitaltrends.com